Il Protocollo di Montreal del 1987 è spesso descritto come il trattato ambientale di maggior successo mai stipulato. Ha portato a una graduale eliminazione a livello globale delle sostanze chimiche che un tempo danneggiavano lo strato di ozono e aumentavano i rischi, come ad esempio il cancro della pelle.
Una ricerca condotta dal MIT ha dimostrato che la riduzione di queste sostanze dannose per l’ozono sta permettendo allo strato di ozono di rigenerarsi lentamente. (Secondo alcune stime, potrebbe tornare ai livelli del 1980 già nel 2040). Tuttavia, l’accordo prevedeva un’eccezione. Alcune sostanze chimiche dannose per l’ozono possono ancora essere utilizzate come materie prime per la produzione di altri materiali, sulla base della convinzione che solo una minima parte, circa lo 0,5%, si disperderebbe nell’atmosfera.
Tale presupposto viene ora messo in discussione.
L’aumento delle perdite di sostanze chimiche solleva nuove preoccupazioni
Negli ultimi anni, gli scienziati hanno rilevato nell’atmosfera livelli di sostanze che riducono lo strato di ozono superiori alle aspettative. Ciò ha portato ad aggiornamenti delle stime, secondo le quali le perdite derivanti dall’utilizzo di materie prime sono significativamente maggiori di quanto si pensasse in precedenza.
Un team internazionale di ricercatori, tra cui scienziati del MIT, ha ora esaminato come questi tassi di perdita più elevati influenzino il recupero dello strato di ozono. I loro risultati mostrano che, se il problema non viene affrontato, il recupero dell’ozono potrebbe essere ritardato di circa sette anni.
“Negli ultimi anni ci siamo resi conto che queste sostanze chimiche, utilizzate come materie prime, rappresentano un problema per il sistema”, afferma l’autrice Susan Solomon, professoressa di Studi Ambientali e Chimica titolare della cattedra Lee e Geraldine Martin, che ha contribuito a identificare la causa originaria del buco nell’ozono. “La produzione di sostanze che riducono lo strato di ozono è praticamente cessata in tutto il mondo, fatta eccezione per questo unico utilizzo, ovvero la conversione di una sostanza chimica in qualcos’altro.”
Gli usi industriali sono alla base delle continue emissioni.
Lo studio, che sarà pubblicato su Nature Communications, è il primo a misurare in modo completo l’impatto delle emissioni derivanti dalle materie prime. Queste sostanze chimiche sono ampiamente utilizzate nella produzione di materie plastiche, rivestimenti antiaderenti e sostanze chimiche sostitutive di quelle già soggette a restrizioni ai sensi del Protocollo di Montreal.
I ricercatori sottolineano che ridurre sia l’utilizzo di queste materie prime sia le loro perdite sta diventando sempre più importante, soprattutto in considerazione della continua crescita della domanda globale di prodotti come la plastica.
“Siamo arrivati al punto in cui, se vogliamo che il protocollo abbia lo stesso successo in futuro che ha avuto in passato, le parti devono davvero riflettere su come ridurre le emissioni di questi processi industriali”, afferma il primo autore Stefan Reimann dei Laboratori federali svizzeri per la scienza e la tecnologia dei materiali.
“Secondo me è giusto, perché tante altre cose sono già state completamente eliminate. Quindi perché dovrebbe esistere questa esenzione se poi si rivela dannosa?”, afferma Solomon.
Il team di ricerca comprende scienziati provenienti da istituzioni di tutti gli Stati Uniti, Europa e Asia, tra cui il MIT, la NASA, la NOAA e diverse università e centri di ricerca.
Come è stato scoperto il buco dell’ozono
La preoccupazione per l’assottigliamento dello strato di ozono risale al 1985, quando gli scienziati individuarono un buco sempre più ampio nello strato di ozono sopra l’Antartide. Questo assottigliamento permetteva a una maggiore quantità di radiazioni ultraviolette dannose provenienti dal sole di raggiungere la superficie terrestre.
Un anno dopo, Solomon e altri ricercatori si recarono in Antartide e confermarono la causa. Il danno era dovuto ai clorofluorocarburi, o CFC, ampiamente utilizzati nella refrigerazione, nel condizionamento dell’aria e nei prodotti aerosol.
Questi risultati hanno portato alla creazione del Protocollo di Montreal, un accordo internazionale che coinvolge 197 paesi e l’Unione Europea per limitare l’uso di queste sostanze chimiche. La decisione di consentirne l’utilizzo come materia prima si è basata in parte sulle stime del settore, secondo le quali le perdite sarebbero rimaste molto basse.
“Si pensava che le emissioni di queste sostanze come materia prima fossero minime rispetto a quelle di refrigeranti e schiume”, afferma Western. “Si credeva inoltre che le perdite da queste fonti fossero minime, circa lo 0,5% della quantità utilizzata, perché in sostanza si sarebbero persi i profitti se le materie prime fossero state rilasciate nell’atmosfera.”
Nuovi dati mostrano tassi di perdite più elevati
Queste ipotesi non sembrano più valide. Western e Reimann fanno parte dell’Advanced Global Atmospheric Gases Experiment (AGAGE), una rete di monitoraggio globale che tiene traccia delle emissioni di sostanze che riducono lo strato di ozono.
Misurazioni recenti suggeriscono che i tassi di perdita delle materie prime si avvicinano al 3,6%, con alcune sostanze chimiche che mostrano perdite persino superiori.
Nella loro analisi, i ricercatori hanno utilizzato il 3,6% come scenario di riferimento e lo hanno confrontato con tassi di perdita inferiori, pari allo 0,5%, e con uno scenario senza emissioni di materie prime. Hanno inoltre analizzato le tendenze di produzione dal 2014 al 2024 per stimare l’utilizzo futuro di queste sostanze chimiche fino al 2100.
I risultati mostrano che le emissioni totali di sostanze che riducono lo strato di ozono continuano a diminuire in tutti gli scenari fino al 2050 circa, grazie alle restrizioni già in vigore. Tuttavia, se i tassi di dispersione più elevati dovessero persistere, le emissioni si stabilizzerebbero intorno al 2045 e diminuirebbero solo del 50% circa entro il 2100.
I tempi per il recupero dell’ozono potrebbero slittare
Il team ha quindi valutato in che modo queste emissioni avrebbero influenzato lo strato di ozono stesso. Riducendo le perdite allo 0,5%, lo strato di ozono tornerebbe alle condizioni del 1980 entro il 2066. Se le emissioni venissero eliminate completamente, il recupero avverrebbe entro il 2065.
Ma secondo le attuali stime sulle perdite, la ripresa verrebbe posticipata al 2073, circa sette anni dopo.
“Questo studio lancia un messaggio importante: queste emissioni sono troppo elevate e dobbiamo trovare un modo per ridurle”, afferma Reimann. “Ciò significa smettere di utilizzare queste sostanze come materie prime, sostituire i prodotti chimici o ridurre le emissioni disperse durante il loro utilizzo.”
L’industria e le politiche riusciranno ad adattarsi?
Nonostante le preoccupazioni, i ricercatori sono ottimisti e credono che le soluzioni siano a portata di mano. Solomon sottolinea che l’industria chimica ha una lunga storia di innovazione e adattamento.
“Nell’industria chimica ci sono molti innovatori”, afferma Solomon. “Il loro lavoro consiste nel creare e migliorare nuove sostanze chimiche. È vero che a volte possono fossilizzarsi su determinate sostanze, ma non succede spesso. Anzi, di solito sono piuttosto disposti a valutare alternative. Esistono migliaia di altre sostanze chimiche che potrebbero essere utilizzate al posto di quelle esistenti, quindi perché non cambiare? Questo è sempre stato l’atteggiamento.”
Sottolinea inoltre che la capacità di reti di monitoraggio come AGAGE di rilevare queste emissioni evidenzia i progressi già compiuti nella riduzione di altre fonti di danno all’ozono.
“Non è la prima volta che la rete AGAGE effettua misurazioni che permettono al mondo di constatare la necessità di migliorare in alcuni ambiti”, afferma Western. “Spesso si tratta semplicemente di un errore. A volte basta sensibilizzare le persone su questi aspetti per perfezionare alcuni processi.”
Uno sforzo globale per colmare il divario
I Paesi aderenti al Protocollo di Montreal si riuniscono annualmente per esaminare le problematiche emergenti. Le emissioni derivanti dalle materie prime sono già oggetto di discussione e i prossimi incontri si concentreranno probabilmente su come ridurre o eliminare tali perdite.
“Volevamo lanciare l’allarme, perché qualcosa non va”, afferma Reimann. “Potremmo ridurre di anni il periodo di impoverimento dello strato di ozono. Potrebbe non sembrare un periodo lungo, ma se si contassero i casi di cancro alla pelle che si eviterebbero in quel lasso di tempo, la differenza risulterebbe significativa.”
La ricerca è stata parzialmente finanziata dalla National Science Foundation, dalla NASA, dall’Ufficio federale svizzero dell’ambiente, dalla Fondazione VoLo, dal Natural Environment Research Council del Regno Unito e dal programma di ricerca e sviluppo dell’amministrazione meteorologica coreana.
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