地球のオゾン層の現状は?5つの質問で解説

A passenger enters a Kansas City Metro bus that warns of an Ozone Alert in Kansas City, Missouri, August 1, 2011. Sticky heat was expected to smother much of the country's midsection in coming days as hotter-than-usual temperatures continued to roast parts of the Midwest and South, forecasters said. REUTERS/Dave Kaup (UNITED STATES - Tags: ENVIRONMENT)
This is what the science says about the Montreal Protocol.Image: REUTERS/Dave Kaup
このページは、生成AIにより自動翻訳されています。

大気科学者の間で現在主流となっている、オゾン層の現状に関する見解はどのようなものでしょうか。

全体像は明確です。モントリオール議定書によりオゾン層破壊物質の使用が減少し、オゾン層は回復に向かうと見られています。これは重要な目標です。成層圏のオゾンは紫外線への暴露から私たちを守っており、紫外線は白内障、皮膚がんなどの有害な影響のリスクを高めるおそれがあるからです。

もちろん、各国が条約上の約束から逸脱した場合、または科学界が、オゾン層を破壊しうるものの条約の対象外であるガスの排出を検出できなかった場合には、この予測は誤りとなるでしょう。

成層圏オゾンの破壊に関する私たちの理解は、1970年代半ばにマリオ・モリーナとF・シャーウッド・ローランドが、オゾン層が次の物質によって破壊されうると初めて示唆して以来、着実に深まってきました。クロロフルオロカーボン(CFC)――この研究はノーベル賞を受賞しました。1985年、ジョセフ・ファーマンは「オゾンホール」の形成を報告しました。「オゾンホール」――実際には、オゾン層の大規模な薄化であり、南極上空で南半球の春ごとに発生します。

その後の研究は、スーザン・ソロモンらによって進められ、オゾンホールは、塩素と臭素という元素を含むCFCやその他のオゾン層破壊物質に明確に起因するものであることが示されました。また、彼らは極域成層圏雲上で起こる特異な反応についても強調しました。

1987年、米国と他45か国がモントリオール議定書に署名し、オゾン層破壊物質の使用を段階的に廃止することが義務付けられました。現在、197の国がこの条約を批准しており、大規模なオゾン層破壊とその有害な影響を防いできました。オゾン層破壊物質は、大気中で熱を閉じ込める温室効果ガスでもあるため、モントリオール議定書の下でその段階的廃止は、また気候変動の進行を緩和する助けにもなってきました。

CFCやその他のオゾン層破壊物質が大気から除去されるまでには数十年かかるため、モントリオール議定書の発効後も、その濃度は1998年頃までピークに達せず、現在も依然として高い水準にあります。それでも、大気観測、化学反応の実験室研究、成層圏の数値モデルに基づき、オゾン層は2060年頃、前後10年程度の幅をもって回復する軌道にあるということで、科学者の間で概ね合意があります。また、オゾン層の将来が気候変動と密接に絡み合っていることも分かっています。

オゾンは、酸素が紫外線と相互作用することで地球の大気中で絶えず生成・分解されていますが、人為的な化学物質がこのプロセスを乱すことがあります。

今年初めに報告された、下部成層圏におけるオゾンの減少の継続は、何によって説明できるのでしょうか。

もちろん、オゾン層についての知識にはまだいくつかのギャップがあり、今回の2つの新しい報告書は、そのギャップに注目を集めました。

1つ目の研究では、上部成層圏ではオゾン濃度が増加しているものの、下部成層圏では依然として減少していることが報告されました。その原因として、オゾン層を破壊しうる人間活動によって生じる、規制されていない寿命の極めて短いガスの増加や、気候変動による大気循環の変化など、いくつかの可能性が示唆されました。

2つ目の研究では、寿命の極めて短い物質と呼ばれる特定の塩素化化学物質の濃度が上昇していることが明らかになり、これらがオゾン層の破壊を続ける可能性があることが示されました。

これらの報告は少し意外ではあるものの、衝撃的なものではありません。科学者たちは、オゾン層に関する知見は今後も蓄積されていき、これらの知見を消化していく中で理解が深まっていくと予想しています。モントリオール議定書は、このような新しい情報が今後も現れ続けることを見込み、科学界に4年ごとにオゾン層破壊に関する科学的評価を実施するよう求めています。現在、そのレビューの1つが進行中であり、今年後半に発表される予定です。

下部成層圏でのこの減少を引き起こしている産業活動があるのであれば、モントリオール議定書の締約国は、これらの新たな脅威に対処するために条約を改正することができます。締約国は2016年に、ハイドロフルオロカーボン類を段階的に廃止するための改正を行いました。ハイドロフルオロカーボン類はエアコンや冷蔵庫に使用される冷媒であり、強力な温室効果ガスであることが判明していました。

下部成層圏のオゾン濃度が20年間減少し続けているのであれば、なぜ科学者たちは今になってようやくこの傾向を検出しているのでしょうか。

オゾン濃度は年ごとに自然に変動するため、科学者は傾向を見極めるために長期間のデータを検討する必要があります。寿命の短い塩素および臭素ガスがオゾン層に影響を及ぼす可能性は、以前から認識されていました。より最近では、科学者たちは溶剤として広く使用されている液体であるジクロロメタンの大気中濃度を測定しており、このまま増加し続ければ潜在的な問題になると推定しています。これらの化合物の排出動向は不確実ですが、最近のいくつかの結果から、数年前に見えていたほどの速さでは増加していないことが示唆されています。

これらの研究によって、オゾンホールに何らかの変化があることは判明しましたか。

いいえ、判明していません。研究では、南極ではなく、赤道から60度以内のオゾン変化が調べられました。寿命の極めて短い物質の排出が大幅に増加しない限り、オゾンホールに大きな影響を与えるとは予想していませんが、それでも注視すべき理由がもう1つあります。

これらの最新の知見によって、モントリオール議定書が有効であるかどうかに疑問を抱くようになりましたか。

いいえ!むしろ、それによって議定書への私の信頼はさらに強まりました。

オゾン層破壊、酸性雨、気候変動、その他の問題にかかわらず、環境に関するあらゆる協定においては、「説明責任の段階」――政策決定がなされた後、目標とする結果が期待される前の期間――に、注意深く見守ることが重要です。科学的知見が必要とするのであれば、モントリオール議定書の締約国はさらなる行動を取るものと確信しています。そして、私の孫娘たちが、オゾンホールがなくなる日を目にすることになると信じています。その間、アースデーはモントリオール議定書を祝うのにふさわしい機会です。

ライセンスと再掲載について
世界経済フォーラムの寄稿文は、クリエイティブ・コモンズ表示-非営利-改変禁止 4.0 国際ライセンスおよび同フォーラムの利用規約に従い、再掲載が可能です。