Una visione in falsi colori della NASA dell'ozono totale sul polo artico il 3 ottobre, 2021. I colori viola e blu mostrano aree di minor ozono, e gialli e rossi mostrano aree di più ozono. Credito:NASA
Si prevede che un accordo internazionale per proteggere lo strato di ozono prevenga 443 milioni di casi di cancro della pelle e 63 milioni di casi di cataratta per le persone nate negli Stati Uniti fino alla fine di questo secolo, secondo nuove ricerche.
Il gruppo di ricerca, dagli scienziati del National Center for Atmospheric Research (NCAR), Consulenza ICF, e l'Agenzia per la protezione dell'ambiente degli Stati Uniti (EPA), si è concentrato sugli impatti di vasta portata di un trattato storico del 1987 noto come Protocollo di Montreal e successivi emendamenti che lo hanno sostanzialmente rafforzato. L'accordo ha eliminato gradualmente l'uso di sostanze chimiche come i clorofluorocarburi (CFC) che distruggono l'ozono nella stratosfera.
L'ozono stratosferico protegge il pianeta dai livelli dannosi delle radiazioni ultraviolette (UV) del sole, proteggere la vita sulla Terra.
Per misurare gli effetti a lungo termine del Protocollo di Montreal, gli scienziati hanno sviluppato un approccio di modellazione al computer che ha permesso loro di guardare sia al passato che al futuro simulando l'impatto del trattato sugli americani nati tra il 1890 e il 2100. La modellazione ha rivelato l'effetto del trattato sull'ozono stratosferico, le associate riduzioni della radiazione ultravioletta, e i conseguenti benefici per la salute.
Oltre al numero di casi di cancro della pelle e cataratta evitati, lo studio ha anche mostrato che il trattato, come modificato di recente, eviterà circa 2,3 milioni di decessi per cancro della pelle negli Stati Uniti.
"È molto incoraggiante, " ha detto la scienziata NCAR Julia Lee-Taylor, coautore dello studio. "Dimostra che, data la volontà, le nazioni del mondo possono unirsi per risolvere i problemi ambientali globali".
Lo studio, finanziato dall'EPA, è stato pubblicato in ACS Chimica della Terra e dello Spazio. NCAR è sponsorizzato dalla National Science Foundation.
Preoccupazioni crescenti per lo strato di ozono
Gli scienziati negli anni '70 hanno iniziato a evidenziare la minaccia per lo strato di ozono quando hanno scoperto che i CFC, utilizzati come refrigeranti e in altre applicazioni, rilasciano atomi di cloro nella stratosfera che innescano reazioni chimiche che distruggono l'ozono. Le preoccupazioni aumentarono nel decennio successivo con la scoperta di un buco nell'ozono antartico.
La perdita di ozono stratosferico sarebbe catastrofica, poiché alti livelli di radiazioni UV sono stati collegati a determinati tipi di cancro della pelle, cataratta, e disturbi immunologici. Lo strato di ozono protegge anche gli ecosistemi terrestri e acquatici, così come l'agricoltura.
I responsabili politici hanno risposto alla minaccia con il Protocollo di Montreal del 1987 sulle sostanze che riducono lo strato di ozono, in cui le nazioni hanno deciso di ridurre l'uso di alcune sostanze che distruggono l'ozono. Le successive modifiche hanno rafforzato il trattato ampliando l'elenco delle sostanze che distruggono l'ozono (come halon e idroclorofluorocarburi, o HCFC) e accelerando i tempi per l'eliminazione graduale del loro utilizzo. Gli emendamenti si basavano sul contributo della comunità scientifica, tra cui un certo numero di scienziati NCAR, che è stato riassunto nei rapporti quadriennali di valutazione dell'ozono.
Per quantificare gli impatti del trattato, il team di ricerca ha costruito un modello noto come Atmospheric and Health Effects Framework. Questo modello, che attinge a diverse fonti di dati sull'ozono, salute pubblica, e demografia della popolazione, consiste di cinque fasi di calcolo. Questi simulano le emissioni passate e future di sostanze che distruggono l'ozono, gli impatti di tali sostanze sull'ozono stratosferico, le conseguenti variazioni della radiazione UV a livello del suolo, l'esposizione della popolazione statunitense alle radiazioni UV, e l'incidenza e la mortalità degli effetti sulla salute derivanti dall'esposizione.
I risultati hanno mostrato che i livelli di radiazione UV sono tornati ai livelli del 1980 entro la metà degli anni '40 in base al trattato modificato. In contrasto, I livelli di UV avrebbero continuato ad aumentare per tutto questo secolo se il trattato non fosse stato modificato, e sarebbero saliti molto più in alto senza alcun trattato.
Anche con gli emendamenti le simulazioni mostrano casi eccessivi di cataratta e vari tipi di cancro della pelle che iniziano a verificarsi con l'inizio della riduzione dell'ozono e raggiungono il picco decenni dopo l'invecchiamento della popolazione esposta ai livelli UV più elevati. I nati tra il 1900 e il 2040 sperimentano un aumento dei casi di cancro della pelle e cataratta, con i peggiori esiti di salute che colpiscono i nati tra il 1950 e il 2000 circa.
Però, gli impatti sulla salute sarebbero stati molto più gravi senza il trattato, con casi di cancro della pelle e cataratta in aumento a un ritmo sempre più rapido nel corso del secolo.
"Ci siamo staccati dal disastro, " Lee-Taylor ha detto. "Ciò che fa schizzare gli occhi è ciò che sarebbe successo entro la fine di questo secolo se non fosse stato per il Protocollo di Montreal. Entro il 2080, la quantità di UV è triplicata. Dopo di che, i nostri calcoli per gli impatti sulla salute iniziano a guastarsi perché ci stiamo avvicinando a condizioni mai viste prima".
Il team di ricerca ha anche scoperto che più della metà dei benefici per la salute del trattato potrebbero essere ricondotti agli emendamenti successivi piuttosto che al protocollo originale di Montreal del 1987. Globale, il trattato ha impedito più del 99% dei potenziali impatti sulla salute che si sarebbero altrimenti verificati dalla distruzione dell'ozono. Ciò ha mostrato l'importanza della flessibilità del trattato nell'adattarsi all'evoluzione delle conoscenze scientifiche, hanno detto gli autori.
I ricercatori si sono concentrati sugli Stati Uniti a causa del facile accesso ai dati sanitari e alle proiezioni della popolazione. Lee-Taylor ha affermato che gli esiti sanitari specifici in altri paesi possono variare, ma le tendenze generali sarebbero simili.
"Il trattato ha avuto ampi benefici globali, " lei disse.