Un nuovo studio guidato dal MIT conferma che lo strato di ozono antartico sta guarendo, a seguito di sforzi globali per ridurre le sostanze che riducono l’ozono.
Gli scienziati tra cui il team del MIT hanno osservato segni di recupero dell’ozono in passato. Ma il nuovo studio è il primo a mostrare, con un’elevata fiducia statistica, che questo recupero è dovuto principalmente alla riduzione delle sostanze che riducono l’ozono, rispetto ad altre influenze come la variabilità meteorologica naturale o l’aumento delle emissioni di gas serra nella stratosfera.
“Ci sono state molte prove qualitative che dimostrano che il buco dell’ozono antartico sta migliorando. Questo è davvero il primo studio che ha quantificato la fiducia nel recupero del buco dell’ozono”, afferma l’autore dello studio Susan Solomon, il professore di studi ambientali e chimica di Lee e Geraldine Martin. “La conclusione è, con fiducia al 95 %, si sta riprendendo. Il che è fantastico. E mostra che possiamo effettivamente risolvere i problemi ambientali.”
Il nuovo studio apparirà sul diario Natura. Lo studente laureato Peidong Wang del gruppo Salomone nel Dipartimento di Scienze della Terra, atmosferica e planetaria (EAPS) è l’autore principale. I suoi coautori includono Kane Stone, ricercatore di Solomon ed EAPS, insieme a collaboratori di molte altre istituzioni.
Radici di recupero dell’ozono
All’interno della stratosfera terrestre, l’ozono è un gas naturale che funge da una sorta di crema solare, proteggendo il pianeta dalla dannosa radiazione ultravioletta del sole. Nel 1985, gli scienziati hanno scoperto un “buco” nello strato di ozono sull’Antartide che si è aperto durante la primavera australiana, tra settembre e dicembre. Questa deplezione stagionale dell’ozono stava improvvisamente permettendo ai raggi UV di filtrare in superficie, portando al cancro della pelle e ad altri effetti avversi sulla salute.
Nel 1986, Solomon, che poi lavorava presso la National Oceanic and Atmospher Administration (NOAA), condusse spedizioni nell’Antartico, dove lei e i suoi colleghi raccolsero prove che confermarono rapidamente la causa del buco dell’ozono: clorofluorocarburi o CFC – chimici che erano stati usati in refrigerazione, aria condizionata, insulazione e aerosol. Quando i CFC si spostano nella stratosfera, possono abbattere l’ozono in determinate condizioni stagionali.
L’anno seguente, tali rilevanti hanno portato alla redazione del protocollo di Montreal-un trattato internazionale che mirava a eliminare gradualmente la produzione di CFC e altre sostanze che impoveriano l’ozono, nella speranza di guarire il buco dell’ozono.
Nel 2016, Salomone ha guidato uno studio che segnala segni chiave di recupero dell’ozono. Il buco dell’ozono sembrava restringere ogni anno, specialmente a settembre, il periodo dell’anno in cui si apre. Tuttavia, queste osservazioni erano qualitative. Lo studio ha mostrato grandi incertezze su quanto di questa ripresa fosse dovuta agli sforzi concertati per ridurre le sostanze che diminuiscono l’ozono, o se il buco dell’ozono in calo era il risultato di altre “forcelle”, come la variabilità meteorologica anno all’anno da El Niño, La Niña e il vortice polare.
“Durante il rilevamento di un aumento statisticamente significativo dell’ozono è relativamente semplice, attribuire queste modifiche a specifiche forcelle è più impegnativo”, afferma Wang.
Guarigione antropogenica
Nel loro nuovo studio, il team del MIT ha adottato un approccio quantitativo per identificare la causa del recupero dell’ozono antartico. I ricercatori hanno preso in prestito un metodo della comunità dei cambiamenti climatici, noto come “impronta digitale”, che è stato aperto la strada a Klaus Hasselmann, a cui è stato assegnato il premio Nobel in fisica nel 2021 per la tecnica. Nel contesto del clima, l’impronta digitale si riferisce a un metodo che isola l’influenza di specifici fattori climatici, a parte il rumore naturale e meteorologico. Hasselmann ha applicato l’impronta digitale per identificare, confermare e quantificare l’impronta antropogenica dei cambiamenti climatici.
Solomon e Wang hanno cercato di applicare il metodo delle impronte digitali per identificare un altro segnale antropogenico: l’effetto delle riduzioni umane nelle sostanze che riducono l’ozono sul recupero del foro dell’ozono.
“L’atmosfera ha una variabilità davvero caotica al suo interno”, afferma Solomon. “Ciò che stiamo cercando di rilevare è il segnale emergente del recupero dell’ozono contro quel tipo di variabilità, che si verifica anche nella stratosfera.”
I ricercatori hanno iniziato con simulazioni dell’atmosfera terrestre e hanno generato più “mondi paralleli” o simulazioni della stessa atmosfera globale, in diverse condizioni di partenza. Ad esempio, hanno eseguito simulazioni in condizioni che non hanno assunto alcun aumento dei gas serra o sostanze che deggrattano l’ozono. In queste condizioni, eventuali cambiamenti nell’ozono dovrebbero essere il risultato della variabilità meteorologica naturale. Hanno anche eseguito simulazioni con solo gas serra che aumentano, nonché solo sostanze decrescenti per impovestire l’ozono.
Hanno confrontato queste simulazioni per osservare come è cambiato l’ozono nella stratosfera antartica, sia con la stagione, sia attraverso diverse altitudini, in risposta a diverse condizioni di partenza. Da queste simulazioni, hanno mappato i tempi e le altitudini in cui l’ozono si è ripreso di mese in mese, per diversi decenni, e hanno identificato una “impronta digitale” chiave o modello di recupero dell’ozono che era specificamente a causa delle condizioni di calo delle sostanze che implementano l’ozono.
Il team ha quindi cercato questa impronta digitale nelle attuali osservazioni satellitari del buco dell’ozono antartico dal 2005 ad oggi. Hanno scoperto che, nel tempo, l’impronta digitale che hanno identificato nelle simulazioni è diventata sempre più chiara nelle osservazioni. Nel 2018, l’impronta digitale era al massimo e il team poteva dire con fiducia al 95 % che il recupero dell’ozono doveva principalmente alle riduzioni delle sostanze impoveribili dell’ozono.
“Dopo 15 anni di registri di osservazione, vediamo questo segnale al rumore con fiducia al 95 %, suggerendo che esiste solo una piccola possibilità che la somiglianza del modello osservata possa essere spiegata dal rumore di variabilità”, afferma Wang. “Questo ci dà fiducia nell’impronta digitale. Ci dà anche la fiducia che possiamo risolvere i problemi ambientali. Ciò che possiamo imparare dagli studi di ozono è come i diversi paesi possono seguire rapidamente questi trattati per ridurre le emissioni.”
Se la tendenza continua e l’impronta digitale del recupero dell’ozono diventa più forte, Solomon prevede che presto ci sarà un anno, qua e là, quando lo strato di ozono rimane del tutto intatto. E alla fine, il buco dell’ozono dovrebbe rimanere chiuso per sempre.
“Per qualcosa come il 2035, potremmo vedere un anno in cui non c’è affatto esaurimento del buco dell’ozono nell’Antartico. E questo sarà molto eccitante per me”, dice. “E alcuni di voi vedranno il buco dell’ozono andare via completamente nella tua vita. E la gente lo ha fatto.”
Questa ricerca è stata supportata, in parte, dalla National Science Foundation e dalla NASA.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
