×

 

Озоновая дыра над Антарктикой: трёхмерная модель Фрица Хэслера и Хола Пирса (Лаборатория атмосфер Центра космических полётов Годдарда в NASA). Источник

Недавние исследования показывают, что успех совместных усилий науки и политики в области сохранения озонового слоя подрываются новыми неожиданными выбросами нескольких хлорфторуглеродов, четырёххлористого углерода и гидрофторуглеродов. И существующая ситуация такова, что пришло время закрывать дыры в договоре о здоровье глобального ультрафиолетового щита в более ультимативном порядке.

Монреальский протокол — это знаменательный пример объединения научной мысли, гражданской ответственности и политической воли для борьбы с угрозой планетарного масштаба. Как известно, озоновый экран защищает жизнь на Земле от крайне вредного ультрафиолетового излучения. В 70-х годах минувшего века научное сообщество уже предвидело некоторую угрозу целостности слою озона со стороны антропогенных выбросов. Но к середине 80-х выяснилось, что дела обстоят намного хуже, чем прогнозировалось: 16 мая 1985 года в небе над Антарктикой обнаружена неожиданно массивная озоновая дыра, образованная интенсивными промышленными и бытовыми выбросами озоноразрушающих веществ (ОРВ). Особое место в их числе отводилось хлорфторуглеродам (ХФУ). 

Эти научные открытия вместе с призывами гражданских сообществ, общественных организаций и правительств возымели своё действе – в том же 85-м, в результате переговоров по окружающей среде под эгидой Организации Объединённых Наций, была принята политическая декларация «Венская конвенция». А за ней последовала разработка конкретных мер и шагов, вылившаяся в 87-м в «Монреальский протокол» – своеобразный международный призыв к действию.

Это беспрецедентное общемировое сотрудничество добилось многого. К 2009 году правительства прекратили потребление 98% согласованных Протоколом веществ! Согласно последним наблюдениям, содержание ОРВ в атмосфере сокращается, и к 2030 году можно будет говорить о предотвращении до 2 миллионов случаев рака кожи ежегодно! А по прогнозам на конец столетия общее число предотвращённых случаев составит более 250 миллионов по раку кожи и почти 50 миллионов – по катаракте!

Эти расчёты не просто обнадёживают, но и подтверждают, что тогда, в 1987, стороны действительно «осознали потенциальные климатические последствия выбросов этих веществ» (приведённая цитата – из самого «Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой»). И вот, благодаря поэтапному отказу от этих опасных для климата газов, к 2010 году усилия были вознаграждены: на тот момент удалось избежать примерно 15 гигатонн (Гт) эквивалентных CO2 выбросов в год, что намного превысило расчётные 2 Гт в год, предусмотренные в 1997 году Киотским протоколом.

Многие сделано, но и многое предстоит

Почему договорённости оказались столь успешны? Однозначного ответа, конечно, нет и быть не может. Некоторые говорят, что причина в контроле количества источников ОРВ, в то время как другие большим влиянием наделяют успехи промышленности по созданию практичных и прибыльных альтернативных технологий и веществ. Также не исключено, что на участие в договоре многих государств повлияла целенаправленная финансовая помощь со стороны стран-участников ОЭСР (международная Организация Экономического Сотрудничества и Развития). 

Но ещё одним важным залогом успеха Протокола стала его гибкость и открытость сторон для адаптации к изменяющимся политическим условиям и новым знаниям, предоставляемым техническими группами Протокола. Эти факторы привели к пересмотрам и новому пониманию озоновой проблемы, которые первоначальную цель небольшого сокращения производства ХФУ повысили до одного из самых глобальных отказов от производства и потребления этих химикатов.

Вновь появляющиеся ХФУ и ГФУ

Несмотря на значительное сокращение глобального производства ОРВ, влияние оставшихся выбросов выглядит весьма значительным. Многие из оставшихся газов долго сохраняются в атмосфере, а значит будут накапливаться даже если выбросы небольшие. Кроме того, с середины 2010-х годов появились тревожные свидетельства того, что договор работает не так хорошо, как ожидалось. Выбросы ХФУ-11 возросли примерно на 30% (15 ± 5 Гг/год или около 0,8 Гт CO2-экв/десятилетие) с начала до середины 2010-х годов, что невозможно объяснить иначе как новыми производствами с нарушением протокола. 

Быстрое обнаружение этой проблемы является важным научным успехом. Хотя до сих пор доли выбросов ХФУ-11 было недостаточно, чтобы задержать закрытие озоновой дыры сколько-нибудь значительно, продолжительное их накопление после 2030 года отсрочило бы успешное «заживление» озонового слоя на целое десятилетие или даже больше. И это ещё не всё. Есть неприятности и с другими ХФУ. Например, снижение концентрации и предполагаемых выбросов ХФУ-12 и ХФУ-113 происходит медленнее,  чем ожидалось, вместе с неожиданным появлением нескольких второстепенных ХФУ, также вызванных нарушениями соглашения по сокращению источников этих газов.

Кроме того, положение дел с ГФУ может подорвать ещё один успех Протокола. Эти вещества были введены в экономику в основном как не разрушающие озоновый слой заменители ХФУ, но они являются мощными парниковыми газами. И получилось, что по мере увеличения выбросов обострился вопрос: лучше их контролировать в рамках климатического договора по парниковым газам или в соответствии с Протоколом, который и был инициатором использования ГФУ. Результатом межправительственных обсуждений стала Кигалийская поправка к Монреальскому протоколу, согласованная в 2016 году, которая установила гораздо более строгий контроль над ГФУ, чем это было возможно в рамках текущего климатического договора.

Затем история принимает другой оборот. Выбросы ГФУ-23 увеличились больше, чем ожидалось, за последние несколько лет (очевидно, попав в промежуток между успешными действиями, предпринятыми до 2015 года с использованием доступных технологий в рамках климатического соглашения), и могут подорвать официальное начинания Кигали в 2020 году. Расхождение для 2017 года составляет около 12 Гт/год, или около 1,5 Гт в CO2-эквиваленте при условии сохранения объёмов загрязнений атмосферы в течение десятилетия. Если выделения ГФУ-23 не уменьшатся в этом году, достижения принятой в Кигали поправки будут поставлены под сомнение.

Утечка из банков ОРВ

Монреальский протокол направлен на косвенное сокращение выбросов ХФУ и других ОРВ путём контроля их производства и потребления, что, вроде бы, вполне логично, но у этой стратегии имеется довольно существенный пробел. Значительная утечка газов формируется из трёх основных «банков» хлорфторуглеродов – это прежде всего старая бытовая техника вроде кондиционеров и холодильников, а также строительные изоляционные пены. 

В сумме эти утечки могут задержать восстановление озоновой дыры на целых 6 лет и добавить в CO2-эквиваленте до 10 Гт выбросов парниковых газов в атмосферу. Для сравнения: в Парижском соглашении Европейский Союз обязался сократить свои выбросы парниковых газов в общей сложности на ±7 Гт эквивалента CO2 в период с 2019 по 2030 годы. Это значит, что ЕС компенсирует атмосфере лишь половину наносимого «банками» ущерба – остальное продолжит накапливаться.

Проведённая количественная оценка вклада этих вторичных выбросов в ухудшение климатических реалий обнажает ещё более мрачные перспективы: в период с 20-го по 100-й год предполагаемые будущие выбросы только из существующих банков могут привести к усилению потенциала глобального потепления дополнительными девятью миллиардами тонн накоплений эквивалента CO2. Если бы в 2000 году банки ХФУ всё-таки были уничтожены, мы бы сейчас уже могли говорить об избежании ущерба в 25 миллиардов тонн, но поскольку сделано этого не было, то и теоретические сроки восстановления озонового слоя отодвигаются ещё на 7 лет.

Но самое интересное в этом то, что согласно результатам недавних исследований у нас действительно нет точных оценок размеров оставшихся банков химикатов или их утечки. Это ограничивает попытки количественно оценить масштабы столь пагубных факторов.

Другие выбросы ускользают от договора

Монреальский протокол также не рассматривает ОРВ, используемые в качестве сырья при производстве новых химикатов или появляющиеся в виде побочных продуктов в промышленных процессах. Предполагалось, что такие газы будут удерживаться и утилизироваться позднее, или уничтожаться в ходе самого процесса производства. Но, увы, ни одно из этих суждений не оказалось верным для тетрахлорметана CCl4.

Пусть его выработка для прямого использования и была поэтапно прекращена (в соответствии с тем же Монреальским протоколом), объём фактических выбросов оказался гораздо большим, чем ожидалось. Недавние исследования показывают, что тетрахлорметану характерно неконтролируемое выделение, например, когда он используется в качестве сырья для создания определенных ГФУ или побочного продукта чрезмерного хлорирования при изготовлении чистящих средств и растворителей.

И хотя объёмы этих загрязнений достигают весьма впечатляющих 15 Гт/год, мы не спешим избавиться от столь наглядной угрозы – Протокол, конечно, побуждает Стороны искать альтернативы производствам с участием этих веществ, но он воздерживается от формализации контроля. Видимо, по той же причине мы сейчас наблюдаем неожиданно большие выбросы ХФУ-113 и -113a (около 7 Гг/год). Они того же порядка, что и увеличение на 15 ± 5 Гг / год, наблюдаемое для CFC-11 после 2012 года, и, вероятно, также связаны с утечкой сырья и/или промежуточных продуктов.

Вопрос о N2O

Мы здесь не будем останавливаться подробно, и, тем не менее, отводим этой теме отдельный пункт, поскольку без упоминания закиси азота данная статья не была бы полноценной, ведь в настоящее время это вещество является самым значительным выбросом из числа разрушающих озоновый слой, а также третьим по значимости парниковым газом с точки зрения радиационного воздействия. Более того, глобальные выбросы закиси азота (и «только», и «всё ещё») набирают обороты. Если они не будут уменьшаться, разрушение озона в верхних слоях атмосферы продолжится, и сначала подорвёт все достижения Монреальского протокола, а в перспективе и сведёт на нет.

Следующие шаги

Результаты совместной деятельности стран-участников Протокола явно подтверждают его эффективность в борьбе с крупнейшими виновниками повреждений столь важного и хрупкого щита планеты. Озоновый слой чрезвычайно тонок, относительная концентрация нашего спасителя в атмосфере достигает всего-то 0,001%. По этой причине у нас нет возможности безнаказанно отвернуться от проблемы или почивать на лаврах – дескать, мы и так много сделали, – так что теперь пришла пора браться за неразрешённые и назревшие вопросы. Авторы отчёта о полувековой истории научных изысканий и политических мер по сохранению озонового слоя выделяют несколько направлений и сфер, в которых необходимо приложение усилий.

Ужесточение мер

Основной подход к соблюдению Монреальского протокола носит скорее научный, больше статистический характер и заключается в том, что Стороны должны «сообщать сами» о своём несоблюдении. Затем этот отчёт рассматривается Комитетом по выполнению Протокола, который стремится найти «полюбовное решение». Вообще, справедливости ради, стоит отметить, что метод сработал довольно успешно, резко сократив большие объёмы вредоносного влияния производства с 70-х по 90-е годы. Однако же вышеупомянутые итоги недавних исследований о неучтённых, чрезмерных и даже возобновлённых выбросах позволяют предположить, что мы приближаемся к пределам возможностей этого решения. Иными словами, самоконтроль не работает должным образом, каждый надеется на другого и значит пора подумать о применении более строгих мер для обеспечения соблюдения Протокола в качестве общемировой системы безопасности.

Сырьё и побочные продукты

Как отмечалось выше, документом не регулируются многие факторы, выявленные уже после его принятия. Так, наряду с прямыми «выхлопами» из труб фабрик, заводов, котельных и машин, категорически необходимо учитывать чуть менее заметные, но долгоживущие, накапливающиеся в атмосфере вещества: как от побочных продуктов производственного процесса, так и от химикатов, используемых в качестве сырья для производства других химикатов. У нас есть технологии для борьбы с этим, и всё, что теперь остаётся – это договориться о более строгом контроле над этими источниками загрязнений. Сумеем ли?

Утечки

В Протокол следует включить правила безопасного уничтожения «банков» ХФУ. Утечки из них остановить по-другому вряд ли получится. Это также должно охватывать банки соединений, содержащих бром, которые когда-то использовались в огнетушителях – их можно было бы восстановить и уничтожить. Кстати, в практике международного права уже есть прецеденты контроля над материалами, угрожающими людям и окружающей среде (например, Базельская конвенция об опасных отходах). Так что тут должно быть полегче.

Закись азота

Правительства не желают заниматься проблемой N2O, потому что две трети его потока приходится на сельское хозяйство. Многие полагают, что сокращение в этой сфере приведёт к беспрецедентному повышению ценам на продукты питания. Однако есть основания считать, что антропогенные выбросы можно-таки сократить рентабельно. Скажем, с помощью повышения эффективности использования азота культурами. Эти и подобные меры могут сами по себе принести дополнительные преимущества. Поэтому пришло время вплотную заняться этим вопросом (авторы статьи прямо призывают «окончательно сократить эти выбросы и избежать риска для озонового слоя и изменения климата»).

Экологический мониторинг для эффективного выполнения

До настоящего времени наблюдения за концентрацией ОРВ и ГФУ в атмосфере проводились научным сообществом или отдельными правительствами независимо друг от друга. Это обеспечивало хоть и важный, но всё-таки неофициальный учёт соблюдения Монреальского протокола. Сейчас необходимость систематизации и сопоставления этих исследований стала абсолютно очевидна. Объединение и глобализация регулярного экологического мониторинга выбросов (не только вышеупомянутых, но и других веществ), позволит, с одной стороны, отслеживать прогресс, а с другой – обеспечивать соблюдение согласованных мер. Нужно отметить, что во многие многосторонние природоохранные соглашения уже включены пункты о мониторинге.

Защищайте климат, защищая озоновый слой

Недавние прогнозы IPCC (или МГЭИК – Межправительственная группа экспертов по изменению климата) относительно последствий превышения средней глобальной температуры на 1,5°C вызывают серьёзные опасения. А мы прошли уже более половины этого пути – сейчас превышение среднегодичной температуры на планете достигло 0,9°C. В то же время исследования показывают, что мы весьма далеки от курса, который бы позволил нам не выйти за двухградусное превышение. Таким образом, у нас остаётся не так много времени, как может показаться не специалисту. Мы стоим перед безотлагательной потребностью в как можно более быстром и беспрецедентно серьёзном сокращении не только исходных газов, на которые распространяется действие Протокола, но и всех ОРВ и их заменителей, хоть как-то способствующих глобальному потеплению. Возможно (как бы то ни звучало в свете событий текущего года) нам нужен глобальный карантин.

Подводя итоги, можно сказать, что за 50 лет охраны озонового слоя, благодаря своей гибкости и своевременной реакции на научные и технологические достижения, Монреальский протокол добился выдающихся результатов. И его приветствуют как знаковый успех экологической истории двадцатого века. Но настала пора адаптировать его снова, если мы хотим продолжения истории. Его и нашей.


 

По материаламNature Communications, ScienceDirect, Science, IOPScience, ETH Zurich