All'inizio di quest'anno, le Nazioni Unite hanno annunciato alcune cose tanto necessarie, notizie positive sull'ambiente:lo strato di ozono, che protegge la Terra dalle dannose radiazioni ultraviolette del sole, e che è stato gravemente impoverito da decenni di derivazione umana, prodotti chimici che distruggono l'ozono, è sulla via della guarigione.

La drammatica inversione di tendenza è una diretta conseguenza delle norme stabilite dal Protocollo di Montreal del 1987, un trattato globale in base al quale quasi tutti i paesi del mondo, compresi gli Stati Uniti, ha agito con successo per vietare la produzione di clorofluorocarburi (CFC), i principali agenti di riduzione dell'ozono. Come risultato di questo continuo sforzo internazionale, le Nazioni Unite prevedono che lo strato di ozono guarirà completamente intorno alla metà del secolo.

Ma un nuovo studio del MIT, pubblicato in Geoscienze naturali , identifica un'altra minaccia al ripristino dello strato di ozono:il cloroformio, una sostanza incolore, composto dall'odore dolce che viene utilizzato principalmente nella produzione di prodotti come Teflon e vari refrigeranti. I ricercatori hanno scoperto che tra il 2010 e il 2015, le emissioni e le concentrazioni di cloroformio nell'atmosfera globale sono aumentate in modo significativo.

Sono stati in grado di rintracciare la fonte di queste emissioni nell'Asia orientale, dove sembra che la produzione di prodotti da cloroformio sia in aumento. Se le emissioni di cloroformio continuano ad aumentare, i ricercatori prevedono che il ripristino dello strato di ozono potrebbe essere ritardato da quattro a otto anni.

"[Il recupero dell'ozono] non è così veloce come speravano le persone, e mostriamo che il cloroformio lo rallenterà ulteriormente, " dice il co-autore Ronald Prinn, il Professore TEPCO di Scienze dell'Atmosfera al MIT. "Stiamo ricevendo queste piccole storie secondarie ora che dicono, solo un minuto, sono in aumento specie che non dovrebbero aumentare. E certamente una conclusione qui è che questo deve essere esaminato".

Xuekun Fang, un postdoc senior nel gruppo di Prinn, è l'autore principale del documento, che comprende ricercatori della Corea del Sud, Giappone, Inghilterra, Australia, e California.

soggiorno breve, grande aumento

Il cloroformio fa parte di una classe di composti chiamati "sostanze a vita molto breve" (VSLS), per la loro permanenza relativamente breve nell'atmosfera (circa cinque mesi per il cloroformio). Se la sostanza chimica dovesse indugiare, sarebbe più probabile che finisse nella stratosfera, dove sarebbe, come i CFC, si decompongono in cloro che distrugge l'ozono. Ma poiché si presume generalmente che il cloroformio e altri VSLS non causino alcun danno reale all'ozono, il Protocollo di Montreal non prevede la regolamentazione dei composti.

"Ma ora che siamo nella fase in cui le emissioni dei composti più longevi stanno diminuendo, l'ulteriore recupero dello strato di ozono può essere rallentato da fonti relativamente piccole, come specie a vita molto breve, e ce ne sono molte, "dice Prin.

Prin, Zanna, e i loro colleghi monitorano tali composti, insieme ad altri gas in traccia, con l'Advanced Global Atmospheric Gases Experiment (AGAGE), una rete di stazioni costiere e montane in tutto il mondo che misura continuamente la composizione dell'atmosfera globale dal 1978.

Sono 13 le stazioni attive sparse nel mondo, anche in California, Europa, Asia, e Australia. Ad ogni stazione, le prese d'aria in cima a torri tipicamente alte 30 piedi aspirano aria circa 20 volte al giorno, e i ricercatori utilizzano strumenti automatizzati per analizzare le concentrazioni atmosferiche di oltre 50 gas serra e che riducono l'ozono. Con stazioni in tutto il mondo che monitorano i gas a una frequenza così elevata, AGAGE fornisce un modo estremamente accurato per identificare quali emissioni potrebbero essere in aumento e da dove potrebbero originarsi.

Quando Fang ha iniziato a esaminare i dati AGAGE, ha notato una tendenza all'aumento delle concentrazioni di cloroformio in tutto il mondo tra il 2010 e il 2015. Ha anche osservato circa tre volte la quantità di cloroformio atmosferico nell'emisfero settentrionale rispetto all'emisfero meridionale, suggerendo che la fonte di queste emissioni provenisse da qualche parte nell'emisfero settentrionale.

Utilizzando un modello atmosferico, I collaboratori di Fang sulla carta hanno stimato che tra il 2000 e il 2010 le emissioni globali di cloroformio sono rimaste a circa 270 chilotoni all'anno. Però, questo numero ha iniziato a salire dopo il 2010, raggiungendo un massimo di 324 kilotoni all'anno nel 2015. Fang ha osservato che la maggior parte delle stazioni della rete AGAGE non ha misurato aumenti sostanziali nell'entità dei picchi di cloroformio, indicando aumenti di emissioni trascurabili nelle rispettive regioni, compresa l'Europa, Australia, e gli Stati Uniti occidentali. Però, due stazioni in Asia orientale:una a Hateruma, Giappone, e l'altro a Gosan, La Corea del Sud ha mostrato un drammatico aumento della frequenza e dell'entità dei picchi nel gas che riduce lo strato di ozono.

L'aumento delle emissioni globali di cloroformio sembrava, poi, venire dall'Asia orientale. Per approfondire, il team ha utilizzato due diversi modelli atmosferici tridimensionali che simulano il movimento di gas e sostanze chimiche, dati i modelli di circolazione globale. Ogni modello può essenzialmente tracciare le origini di una certa particella d'aria. Fang e i suoi colleghi hanno inserito i dati AGAGE dal 2010 al 2015 nei due modelli e hanno scoperto che entrambi erano d'accordo sulla fonte del cloroformio:l'Asia orientale.

"Concludiamo che la Cina orientale può spiegare quasi tutto l'aumento globale, " Fang dice. "Abbiamo anche scoperto che le principali fabbriche di produzione di cloroformio e le aree industrializzate in Cina sono spazialmente correlate con i punti caldi delle emissioni. E alcuni rapporti industriali mostrano che l'uso di cloroformio è aumentato, anche se non siamo del tutto chiari sulla relazione tra la produzione e l'uso del cloroformio, e l'aumento delle emissioni di cloroformio."

"Una sfortunata coerenza"

L'anno scorso, ricercatori del Regno Unito hanno riferito sulla potenziale minaccia per lo strato di ozono da un'altra sostanza a vita molto breve, diclorometano, quale, come il cloroformio, viene utilizzato come materia prima per produrre altri prodotti chimici industriali. Quei ricercatori hanno stimato come cambierebbero sia i livelli di ozono che di cloro nella stratosfera con l'aumento dei livelli di diclorometano nell'atmosfera.

Fang e i suoi colleghi hanno utilizzato metodi simili per valutare l'effetto dell'aumento dei livelli di cloroformio sul recupero dell'ozono. Hanno scoperto che se le concentrazioni sono rimaste stabili ai livelli del 2015, l'aumento osservato dal 2010 al 2015 ritarderebbe il recupero dell'ozono di circa cinque mesi. Se, però, le concentrazioni dovevano continuare a salire come hanno fatto fino al 2050, questo porterebbe indietro di quattro-otto anni la completa guarigione dello strato di ozono.

Il fatto che l'aumento del cloroformio provenga dall'Asia orientale aggiunge ulteriore urgenza alla situazione. Questa regione è particolarmente suscettibile ai monsoni, tifoni, e altre tempeste estreme che potrebbero dare una spinta al cloroformio e ad altre specie di breve durata nella stratosfera, dove alla fine si decomporrebbero nel cloro che corrode l'ozono.

"C'è una sfortunata coerenza tra il punto in cui viene emesso il cloroformio e dove ci sono frequenti tempeste che perforano la parte superiore della troposfera e vanno nella stratosfera, " dice Prinn. "Allora, una frazione maggiore di ciò che viene rilasciato in Asia orientale entra nella stratosfera rispetto ad altre parti del mondo".

Fang e Prinn affermano che lo studio è un "avviso" per scienziati e regolatori che il viaggio verso la riparazione dello strato di ozono non è ancora finito.

"Il nostro articolo ha scoperto che il cloroformio nell'atmosfera è in aumento, e abbiamo identificato le regioni di questo aumento delle emissioni e i potenziali impatti sul futuro recupero dell'ozono, " Dice Fang. "Quindi potrebbe essere necessario creare regolamenti futuri per queste specie di breve durata".

"Ora è il momento di farlo, quando è una specie di inizio di questa tendenza, Prinn aggiunge. "Altrimenti, otterrai sempre più di queste fabbriche costruite, che è quello che è successo con i CFC, dove sono stati trovati sempre più usi finali oltre ai refrigeranti. Per il cloroformio, le persone troveranno sicuramente ulteriori usi per questo."