山火事がどのようにしてオゾン層を破壊するのか

3年前にオーストラリアで起きたような大規模火災は、大気中の化学反応によって地球を取り囲む重要な毛布を枯渇させている

マーガレット・オズボーン

日刊特派員

2019年から2020年にかけてオーストラリアの山火事シーズンは同国史上最悪のシーズンとなり、数百万エーカーの土地が焼け落ち、少なくとも33人が死亡、100万トン以上の煙が大気中に放出された。 後の研究により、その煙が太陽の紫外線に対する地球の保護膜であるオゾン層を侵食したことが判明した。 しかし、それが正確にどのように起こったのかは不明のままでした。

さて、先週ネイチャー誌に発表された新しい研究で、研究者らは山火事の煙からの粒子が大気中で化学反応を引き起こし、オゾンを破壊する可能性があることを発見した。

研究によると、オーストラリアの山火事からの煙により、南半球の一部の上空のオゾンが一時的に3～5パーセント減少した。 また、南極のオゾンホールも悪化し、前年に比べて面積の10％にあたる250万平方キロメートルに拡大した。

「科学的な観点から見ると、この真新しい効果を見ることができて非常に興奮しています」と筆頭著者でMITの大気科学者スーザン・ソロモン氏はガーディアン紙のドナ・ルーに語った。 「地球規模の観点から見ると…気候変動を緩和しなければ、もっと多くの火災が発生するだろうと人類が決めて、オゾンホールの解決を台無しにするのはまさに悲劇です。」

人間は現在禁止されているクロロフルオロカーボン（CFC）と呼ばれる物質を使用してオゾンホールを作り出しました。 これらが分解すると塩素が放出され、オゾンが破壊されます。 ただし、この破壊的な塩素の一部は、塩酸 (HCl) として大気中に安全に保管されます。 この形態では、地球の保護毛布を侵食することはありません。 しかし研究者らは、山火事の煙が成層圏下層でHClを分解し、MITの声明によれば「究極のオゾン層破壊分子」である一酸化塩素と呼ばれる化学物質を生成したことを発見した。

研究では、研究者らは火災後の3セットの衛星データを調べた。 彼らは、オーストラリア、ニュージーランド、アフリカと南アメリカの地域の上空の中緯度で、HClの濃度が低下する一方で、有害な一酸化塩素の濃度が上昇していることを確認しました。

これには科学者たちは驚きました。これまで研究者たちは、大気中の低温での化学反応で HCl が分解することしか観察していませんでした。

「ああ、これは南極にそっくりだと思いました」とソロモンはサイエンスニュースのキャロリン・グラムリングに語った。 「どうしてオーストラリア上空でこんなことが起きるのでしょうか？」

彼女は、山火事の煙が関与する新たな化学反応によって、データが示していることを説明できるのではないかと疑問に思いました。 手がかりを探すために他の発表された研究を精査した結果、研究チームは、大気中に漂っている煙の粒子には、たとえ暖かい温度であっても HCl の溶解能力を大幅に高める有機酸が含まれていることを発見しました。

「それはパズルの大きな欠けているピースのようです」と、この研究には関与していないイギリスのエクセター大学の大気科学者ジム・ヘイウッドはネイチャー誌のディアニ・ルイスに語り、山火事後のこのHClの分解は、これまで研究されていませんでした。

破壊的な CFC の生産と消費を規制する 1987 年のモントリオール議定書のおかげで、オゾン層は回復傾向にあります。 国連は、南極では2066年頃までに、北極では2045年までに回復が見込まれると推定している。 しかし、これらの新たな発見により、研究者らは山火事の増加がこの進歩を脅かす可能性があると懸念している。

「今は時間との戦いのような状況だ。気候変動で火災の頻度が増加する前に、塩素含有化合物が破壊されることを願っている」とソロモン氏は声明で述べた。 「これこそが、地球温暖化について警戒すべき理由です。」

平日は毎日、受信トレイに最新記事が届きます。

マーガレット・オズボーン | | 続きを読む

マーガレット・オズボーンは、米国南西部を拠点とするフリーのジャーナリストです。彼女の作品はサグ ハーバー エクスプレスに掲載され、WSHU パブリック ラジオでも放送されました。