หลุมโอโซนที่หดตัวลงแสดงให้เห็นว่าโลกสามารถแก้ปัญหาวิกฤตสิ่งแวดล้อมได้จริง

ถ้าคุณไม่เคยได้ยินเกี่ยวกับรูโอโซนมาหลายปี นั่นเป็นเพราะนักวิทยาศาสตร์ได้ช่วยเราให้รอดพ้นจากตัวเราเองได้ค่อนข้างดี

ในปี 1985 นักวิทยาศาสตร์ด้านบรรยากาศในแอนตาร์กติกาสังเกตเห็นบางสิ่งที่น่าเป็นห่วง เป็นเวลาหลายทศวรรษที่พวกเขาวัดความหนาของชั้นโอโซนในบรรยากาศชั้นบน ซึ่งเป็นชั้นของก๊าซที่เบี่ยงเบนรังสีของดวงอาทิตย์ส่วนใหญ่ เริ่มต้นในปี 1970 มันเริ่มลดลง ในช่วงกลางทศวรรษ 1980 พวกเขาสังเกตเห็นว่ากำลังจะถูกกำจัดออกไปในอีกไม่กี่ทศวรรษข้างหน้า

การค้นพบของพวกเขาทำให้เกิดความตื่นตระหนกทั่วโลกและการกระทำที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน ในระยะเวลาสั้นๆ ประชาคมระหว่างประเทศได้รวบรวมทรัพยากร ไม่ว่าจะเป็นด้านวิทยาศาสตร์ เศรษฐกิจ การทูต เพื่อดำเนินการรณรงค์ห้ามใช้สารเคมีที่ก่อให้เกิดความเสียหาย คลอโรฟลูออโรคาร์บอน (CFCs) และฟื้นฟูชั้นโอโซน

กรอไปข้างหน้าสู่วันนี้: โอโซนอยู่บนเส้นทางสู่การฟื้นฟู หาก ไม่ได้รับการฟื้นฟูอย่างสมบูรณ์ ข้อมูลใหม่ที่เผยแพร่โดย NASA เมื่อวันที่ 26 ตุลาคมระบุว่าหลุมโอโซนประจำปีเหนือทวีปแอนตาร์กติกถึงพื้นที่เฉลี่ย 8.9 ล้านตารางไมล์ในปีที่ผ่านมา ซึ่งน้อยกว่าปีที่แล้วเล็กน้อย และยังคงมีแนวโน้มลดลงโดยรวมในช่วงหลายปีที่ผ่านมา Paul Newman หัวหน้านักวิทยาศาสตร์ด้านธรณีศาสตร์แห่ง Goddard Space Flight Center ของ NASA กล่าวว่าเมื่อเวลาผ่านไป “การกำจัดสารทำลายโอโซนผ่านพิธีสารมอนทรีออลกำลังทำให้รูเล็กลง”

ความคืบหน้านั้นไม่เคยเกิดขึ้นโดยปราศจากความพ่ายแพ้ — หลุมนั้นเติบโตขึ้นในปี 2020 หลังจากปี 2019 ซึ่งมีขนาดเล็กผิดปกติ นักวิจัยยังตั้งข้อสงสัยด้วยว่าอัตราที่สาร CFC ในชั้นบรรยากาศกำลังตกลงมานั้นบ่งชี้ว่าผู้ลงนามในสนธิสัญญาห้ามการผลิต CFC ใหม่ไม่ได้ปฏิบัติตามข้อตกลงทั้งหมด และมีผลที่ตามมาโดยไม่ได้ตั้งใจในการเลิกใช้สาร CFCs ด้วยสารเคมีชนิดอื่นที่ทำร้ายการต่อสู้ของเราต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (เพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้ด้านล่าง)

แต่ความเสียหายที่เราก่อขึ้นในศตวรรษก่อนกลับคืนมา แม้จะมีความยุ่งยาก และข้อควรระวัง การตอบสนองของโลกต่อวิกฤตโอโซนควรถูกมองว่าเป็นเรื่องราวความสำเร็จที่ให้คำแนะนำ แม้แต่แรงบันดาลใจ และความสำเร็จ ซึ่งอาจบอกให้เราทราบถึงการตอบสนองต่อวิกฤตสภาพภูมิอากาศ

นั่นคือแรงผลักดันของรางวัล Future of Life ปี 2021 จากสถาบัน Future of Lifeซึ่งเป็นองค์กรไม่แสวงหากำไรที่ศึกษาวิธีลดความเสี่ยงต่อโลกของเรา รางวัลที่มอบให้เมื่อเดือนที่แล้ว ตกเป็นของสามคนที่มีบทบาทสำคัญในชัยชนะเหนือการทำลายชั้นโอโซน ได้แก่ นักเคมีในบรรยากาศ Susan Solomon, Joseph Farman นักธรณีฟิสิกส์ และ Stephen Andersen เจ้าหน้าที่สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อม

รางวัลซึ่งมาพร้อมกับรางวัล 50,000 ดอลลาร์สำหรับผู้รับแต่ละคน มอบให้ กับฮีโร่ที่ไม่ได้ร้อง ซึ่งทำให้โลกของเราปลอดภัยขึ้นจากความเสี่ยงที่มีอยู่หรือภัยพิบัติระดับโลก ในปี 2020 สถาบันได้มอบรางวัลให้กับWilliam Foege และ Viktor Zhdanovซึ่งมีบทบาทสำคัญในการ ต่อสู้ เพื่อกำจัดไข้ทรพิษ ปีที่แล้ว Matthew Meselson ไปร่วมงานของ เขาใน Biological Weapons Convention

รางวัล FLI ย้อนกลับไปสู่ วิกฤตที่ทำให้มนุษยชาติไม่ตื่นตระหนกและสั่นคลอนในช่วง ทศวรรษ1980 และ 1990 ชั้นโอโซนลดปริมาณรังสีที่ส่งไปยังพื้นผิวโลก หากไม่มีแสงแดดจะเป็นอันตรายต่อชีวิตบนโลกอย่างมาก นักวิจัยพบว่าผู้ร้ายหลักในการทำให้ผอมบางคือ CFCs ซึ่งเป็นสารประกอบทางเคมีที่มีอยู่ในทุกอย่างตั้งแต่กระป๋องสเปรย์ ตู้เย็น ไปจนถึงตัวทำละลาย เมื่อ CFCs เสื่อมโทรม ในบรรยากาศชั้นบน พวกมัน สามารถทำลายโอโซนได้

“การคาดการณ์ชี้ให้เห็นว่าชั้นโอโซนจะยุบตัวลงในปี 2050” Georgiana Gilgallon จากสถาบัน Future of Life Institute กล่าว “เราจะมีระบบนิเวศที่ล่มสลาย เกษตรกรรม ข้อบกพร่องทางพันธุกรรม” โอโซนที่ลดลงอย่างกะทันหันทำให้ เกิดภัยพิบัติ

แต่โลกตอบรับ ด้วยการคว่ำบาตรของผู้บริโภค การดำเนินการทางการเมือง สนธิสัญญาระหว่างประเทศที่สำคัญที่เรียกว่าพิธีสารมอนทรีออล และการลงทุนมหาศาลในเทคโนโลยีใหม่เพื่อทดแทนสาร CFC ในการใช้งานเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมทั้งหมด การผลิต CFC ใหม่จึงหยุดชะงักลงอย่างมีประสิทธิภาพในช่วงทศวรรษ 1990 และต้นทศวรรษ 2000 ต้องใช้เวลาระยะหนึ่งในการเลิกใช้อุปกรณ์ที่มีอยู่ซึ่งใช้ CFC แต่การปล่อย CFC ลดลงอย่างต่อเนื่องตั้งแต่โปรโตคอลมีผลบังคับใช้

“เรามองว่านี่อาจเป็นตัวอย่างแรกที่มนุษยชาติรับรู้และจัดการกับความเสี่ยงจากภัยพิบัติทั่วโลก” Gilgallon บอกกับฉัน ยังมีอีกมากที่ต้องทำและปัญหาใหม่บางอย่างที่ต้องโต้แย้ง แต่การวัดจากปัจจุบันทำให้เห็นชัดเจนว่ากระบวนการบำบัดชั้นโอโซนกำลังดำเนินไปด้วยดี

โอโซน “รู” อธิบาย

โอโซนเป็นโมเลกุลที่ประกอบด้วยออกซิเจนสามอะตอม (ออกซิเจนที่เราหายใจเข้าไปประกอบด้วยสอง) ไม่มีโอโซนลอยอยู่รอบ ๆ ในชั้นบรรยากาศที่เราหายใจ เป็นสิ่งที่ดีเพราะจริง ๆ แล้วมันเป็นสิ่งที่ทำให้ระคายเคืองต่อปอดและเชื่อมโยงกับโรคทางเดินหายใจ

แต่มีจำนวนมากในสตราโตสเฟียร์ (อย่างน้อยก็เทียบได้กับอากาศโดยรวม) เป็นชั้นโอโซนที่ดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลต (UV) โดยเฉพาะความยาวคลื่นที่เรียกว่า UV-B

รังสี UV-B เป็นสาเหตุของการถูกแดดเผา และในความเข้มข้นสูงทำให้เกิดปัญหามากกว่านั้น มัน สามารถนำไปสู่มะเร็งหลายชนิดโดยการทำลายดีเอ็นเอของเรา พืชและสัตว์ส่วนใหญ่ต้องทนทุกข์ทรมานเมื่อเติบโตในสภาพแวดล้อมที่มีรังสี UV สูง

ในปี 1970 นักวิจัยสังเกตเห็นว่าชั้นโอโซน เริ่มบางลง โดยเฉพาะบริเวณรอบๆ ขั้ว (เนื่องจากชั้นโอโซนประกอบด้วยอะตอมประมาณสามในล้านอะตอมในสตราโตสเฟียร์ในตอนแรก “รู” จึงเป็นการเรียกชื่อผิดในทางเทคนิค – “รูโอโซน” เป็นเพียงพื้นที่ที่ระดับโอโซนลดลงมากกว่า 30 เปอร์เซ็นต์ใน ทศวรรษ.)

เมื่อถึงเวลาวัดความบางของ ชั้นโอโซน นักวิจัย Mario Molina และ Sherry Rowland ได้ระบุสาเหตุที่เป็นไปได้แล้ว: CFCs

CFC มีอยู่ทุกหนทุกแห่ง และเท่าที่ทุกคนรู้ พวกมันเป็นสารเคมีที่สมบูรณ์แบบ: ไม่ทำปฏิกิริยา ราคาถูก และมีประสิทธิภาพสูงในการใช้งานการผลิตที่หลากหลาย พวกมันกำลังก่อตัวขึ้นในบรรยากาศ แต่คิดว่าเนื่องจากพวกมันไม่มีปฏิกิริยา จึงไม่น่าจะมีปัญหา

โมลินาและโรว์แลนด์ตระหนักว่าข้อสันนิษฐานนั้นผิด มีเรื่องราว (อาจไม่มีหลักฐาน) เกี่ยวกับภรรยาของโรว์แลนด์ที่ถามเขาว่างานของเขาเป็นอย่างไรบ้าง และโรว์แลนด์ตอบว่า“อืม งานนี้วิเศษมาก แต่ฉันคิดว่าโลกกำลังจะถึงจุดจบ”

ปัญหาคือสาร CFC สลายตัวในบรรยากาศชั้นบน และคลอรีนในสารซีเอฟซีก็มีปฏิกิริยาจริง โดยจับกับโอโซนเพื่อสร้างออกซิเจนและคลอรีนมอนอกไซด์

บทความเรื่อง Natureในปี 1974 ของ Molina และ Rowland ที่กล่าว ถึงปัญหาทำให้เกิดการอภิปรายและโต้วาที และนักเคลื่อนไหวด้านสิ่งแวดล้อมก็เริ่มผลักดันให้เกิดการเปลี่ยนแปลง แต่ไม่ได้ย้ายรัฐบาลให้ประสานงานการดำเนินการระหว่างประเทศ ในขณะนั้น ความหมายที่แท้จริงของ ทฤษฎีของโมลินาและโรว์แลนด์ถูกโต้แย้งอย่างถึงพริกถึงขิง นักวิจัยหลายคนเชื่อว่าการสูญเสียโอโซนจะเป็นปัญหาในช่วงเวลาหลายศตวรรษเท่านั้น มีการวัดที่น่ากังวลในช่วงแรก ๆ ที่ถูกมองข้ามว่าเป็นความบังเอิญ

การวัดผลในทวีปแอนตาร์กติกในทศวรรษต่อมา แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่ากำลังเกิดขึ้นเร็วกว่านั้นมาก “ช่วงปลายทศวรรษที่ 70 มันเริ่มตกลงมาเหมือนก้อนหิน — [มี] การทำลายโอโซนมากกว่าที่โมลินาและโรว์แลนด์เคยจินตนาการไว้” โซโลมอนกล่าว

จากการวินิจฉัยสู่การดำเนินการทั่วโลก

การต่อสู้ในช่วงทศวรรษ 1980 กับการทำลายชั้นโอโซนมีหลายขั้นตอนที่อาจดูเหมือนคุ้นเคยสำหรับผู้ที่พยายามรวมโลกเพื่อต่อสู้กับปัญหาอื่นๆ

ประการแรก มีความท้าทายในการพิจารณาว่าในความเป็นจริงมีภัยคุกคามและ CFCs เป็นสาเหตุ งานแรกทำโดยโมลินาและโรว์แลนด์ แต่จากการวัดในปี 1985 โดย Joseph Farmanนักธรณีฟิสิกส์จาก British Antarctic Survey และเพื่อนร่วม งาน ของเขา ดูเหมือนว่าชั้นโอโซนจะหายไปเร็วกว่าที่แบบจำลองคาดการณ์ไว้มาก

ซูซาน โซโลมอนเป็นหัวหน้าทีมวิจัยในทีมที่ค้นหาว่าคลอรีนจากสาร CFCs ทำลายโอโซนได้อย่างไร ในปี 1986 และ 1987 เธอเป็นผู้นำการสำรวจโอโซนแห่งชาติไปยังแอนตาร์กติกาเพื่อรวบรวมหลักฐานที่จะยืนยันทฤษฎีของเธอ นักวิทยาศาสตร์เคยคิดว่าแม้ว่าคลอรีนจะทำปฏิกิริยากับโอโซน แต่กระบวนการนี้ก็ถูกจำกัดโดยธรรมชาติ อย่างไรก็ตาม มีอะตอมของคลอรีนไม่มากนัก

โซโลมอนและทีมของเธออ้างว่ากระบวนการที่คลอรีนทำลายชั้นโอโซนนั้นไม่ได้จำกัดอย่างที่คิดในตอนแรก และการสลายของโอโซนสามารถหมุนวนจนควบคุมไม่ได้อย่างรวดเร็ว: คลอรีนมอนอกไซด์ที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาของคลอรีนกับโอโซนก็จะสลายตัว ปล่อยอะตอมคลอรีนไปสลายโอโซนมากขึ้น

“คุณสามารถทำลายโมเลกุลโอโซนหลายแสนโมเลกุลด้วยคลอรีนหนึ่งอะตอมจากโมเลกุล CFC ในช่วงเวลาที่สิ่งนี้อยู่ในสตราโตสเฟียร์” โซโลมอนกล่าว

ขั้นต่อไปของการต่อสู้คือการโน้มน้าวให้โลกทำบางสิ่งเกี่ยวกับปัญหา ในปีพ.ศ. 2529 การเจรจาของสหประชาชาติ ได้เริ่มทำสนธิสัญญาห้ามสารที่ทำปฏิกิริยากับโอโซนในบรรยากาศชั้นบน ซึ่งส่วนใหญ่เป็นสาร CFCs สตีเฟน แอนเดอร์เซน ซึ่งเป็นเจ้าหน้าที่ใน สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมของสหรัฐฯ เป็นบุคคลสำคัญในการเจรจา “เขาทำให้มันเกิดขึ้นจริงๆ” David Nicholson ผู้อำนวยการโครงการ Future of Life Institute กล่าว

พิธีสารมอนทรีออลว่าด้วยสารที่ทำลายชั้นโอโซนได้รับการตกลงและเปิดให้ลงนามในปี 2530 มีผลบังคับใช้ในปี 2532 ประเทศต่างๆ เริ่มทยอยเลิกใช้สารซีเอฟซี ทีมของ Andersen, Nicholson กล่าวว่า “ระบุวิธีแก้ปัญหาหลายร้อยรายการอย่างเป็นระบบสำหรับการยกเลิก CFCs จากภาคอุตสาหกรรมหลายร้อยแห่ง” ทำให้สามารถเปลี่ยนกระบวนการผลิตทั่วโลกไปใช้สารเคมีที่ไม่ทำลายโอโซน

สารเคมีเหล่านั้นในบางกรณีได้นำเสนอปัญหาของตนเอง สำหรับสารทำความเย็น โลกเปลี่ยนไปใช้ไฮโดรฟลูออโรคาร์บอน (HFCs) ซึ่งเป็นอันตรายต่อชั้นโอโซนน้อยกว่ามาก เช่นเดียวกับสาร CFC ที่พวกเขาแทนที่ HFCs เป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีศักยภาพ ซึ่งมีประสิทธิภาพ มากกว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์หลายพันเท่าในการดักจับความร้อนในบรรยากาศของเรา 20 ปีที่แล้ว HFCs เป็นก้าวสำคัญด้านสิ่งแวดล้อม ทำให้เราเลิกใช้สาร CFC ได้ ทุกวันนี้ ผู้กำหนดนโยบายและนักวิทยาศาสตร์กำลังพยายามเลิกใช้สาร HFC เช่นกัน ความเฉลียวฉลาดของมนุษย์สามารถแก้ปัญหาของเราได้ แต่ก็สามารถ สร้างปัญหาใหม่ได้เช่นกัน

แต่ในแง่ของเป้าหมายหลัก – การรักษาชั้นโอโซน – ความพยายามทั่วโลกประสบความสำเร็จอย่างมาก ปริมาณการใช้ CFC ลดลงจากกว่า 800,000 เมตริกตันในช่วงทศวรรษ 1980 เป็น 156 เมตริกตันในปี 2014 ผู้เชี่ยวชาญคาดการณ์ว่าภายในปี 2050 ชั้นโอโซนจะกลับสู่สภาพเดิมในปี 1980

และการรักษาโอโซนให้คงอยู่ทำให้เรามีเวลาในการต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ใช่ HFCs เป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีศักยภาพ แต่สาร CFCs ก็มีส่วนทำให้โลกร้อนเช่นกัน: พวกมันเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีพลังในตัวของมันเอง และด้วยการทำลายชั้นโอโซน พวกมันมีส่วนทำให้เกิดภาวะโลกร้อนโดยปล่อยให้พลังงานมากขึ้นไปถึงพื้นผิวโลก การศึกษาชิ้นหนึ่งพบว่าสารเคมีที่ทำลายโอโซนทำให้อุณหภูมิอาร์กติกร้อนขึ้นครึ่งหนึ่งในศตวรรษที่ 20

จากที่กล่าวมา HFCs ยังคงเป็นปัญหาสภาพภูมิอากาศขนาดใหญ่ ในช่วงไม่กี่ปีมานี้ รัฐบาลต่างๆ ได้พยายามขยายพิธีสารมอนทรีออลที่ประสบความสำเร็จอย่างมหาศาลเพื่อเลิกใช้พิธีสารดังกล่าว ด้วย เป็นเรื่องที่ยุติธรรมที่จะบอกว่าการต่อสู้ระดับโลกเพื่อต่อต้านวิกฤตโอโซนเป็นเรื่องที่ซับซ้อน เป็นเรื่องที่ยังคงเขียนต่อไป

แต่ในอีกทางหนึ่งก็ให้ความชัดเจนที่ค้ำจุนบางอย่าง ความรวดเร็วอย่างแท้จริงในการที่คนทั้งโลกไปทำงานและออกสนธิสัญญาระดับโลกเพื่อแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อมที่เร่งด่วนนั้น ทำให้เกิดความสับสนในสายตาร่วมสมัย สำหรับสาธารณชน ที่คุ้นเคยกับการเผชิญหน้ากันมานานหลายทศวรรษเกี่ยวกับนโยบายสภาพภูมิอากาศ การได้ยินว่าประเทศต่างๆ เข้าแถวอย่างรวดเร็วเพื่อลงนามในข้อตกลงเพื่อช่วยโลกอาจรู้สึกเหมือนเป็นการตำหนิความล้มเหลวของเรา

ในหลาย ๆ ด้าน ประชาคมระหว่างประเทศในทศวรรษ 1980 มีปัญหาง่ายกว่า CFCs มีประโยชน์ทางอุตสาหกรรม แต่มีสารทดแทน สารทดแทนที่คุ้มค่าสำหรับเชื้อเพลิงฟอสซิลกำลังเข้าสู่การผลิตในขณะนี้ หลายทศวรรษที่ผ่านมาในวิกฤตสภาพภูมิอากาศ แต่แน่นอนว่ามันไม่มีอยู่จริงเมื่อเราเริ่มจัดการกับมันในครั้งแรก

นักการเมืองมีความเป็นน้ำหนึ่งใจเดียวกันในการจัดการกับชั้นโอโซนมากกว่าที่พวกเขาได้พิสูจน์แล้วในการจัดการกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ วุฒิสภา ให้สัตยาบันพิธีสารมอนทรีออ ล83–0 มาร์กาเร็ต แทตเชอร์ ซึ่งไม่เป็นที่รู้จักโดยทั่วไปในเรื่องความเป็นมิตรต่อกฎระเบียบ เป็นผู้นำในการผลักดันพิธีสารมอนทรีออลและความพยายามที่จะเปิดใช้งานการปฏิบัติตามกฎระเบียบของประเทศยากจน

ในทางตรงกันข้าม นักการเมืองในปัจจุบัน (โดยเฉพาะในสหรัฐอเมริกา) ถูกแบ่งแยกอย่างดุเดือดในบทบาทของรัฐบาลที่เหมาะสมในการยุติการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และประชาชนก็ถูกแบ่งแยกตามพรรคพวกเช่นกัน

ภาพที่เราเห็นได้จากการต่อสู้เพื่อรักษาชั้นโอโซน ก็คือ บุคคลบางคนมีบทบาทอย่างมากในการเปลี่ยนวิถีของมนุษยชาติ แต่ส่วนใหญ่แล้วพวกเขาทำอย่างนั้นโดยการเปิดใช้งานในที่สาธารณะ การทูตระหว่างประเทศ และการดำเนินการร่วมกัน ในการต่อสู้เพื่อปรับปรุงโลก เราไม่สามารถทำได้โดยไม่มีบุคคล และเราทำไม่ได้หากไม่มีกลไกการประสานงาน แต่เราควรระลึกไว้เสมอว่าเราจะทำอะไรได้บ้างเมื่อเรามีทั้งสองอย่าง

อัปเดต 27 ตุลาคม 2565 เวลา 10:15 น. ETเรื่องราวนี้เผยแพร่ครั้งแรกในเดือนตุลาคม 2564 และได้รับการอัปเดตเพื่อสะท้อนข้อมูลใหม่เกี่ยวกับขนาดของหลุมโอโซน

หน้าแรก