Aumento rápido nas emissões de diclorometano da China inferido por meio de observações atmosféricas

Nature Communications volume 12, Número do artigo: 7279 (2021) Citar este artigo

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Com a implementação bem-sucedida do Protocolo de Montreal sobre Substâncias que Destroem a Camada de Ozônio, a abundância atmosférica de substâncias que destroem a camada de ozônio continua a diminuir lentamente e o buraco na camada de ozônio na Antártida está mostrando sinais de recuperação. No entanto, as crescentes emissões de clorocarbonos antropogênicos de curta duração não regulamentados estão compensando alguns desses ganhos. Aqui, relatamos um aumento nas emissões da China do clorocarbono produzido industrialmente, diclorometano (CH2Cl2). As emissões aumentaram de 231 (213–245) Gg ano-1 em 2011 para 628 (599–658) Gg ano-1 em 2019, com um aumento médio anual de 13 (12–15) %, principalmente do leste da China. O aumento geral nas emissões de CH2Cl2 da China tem a mesma magnitude que o aumento das emissões globais de 354 (281-427) Gg ano-1 no mesmo período. Se as emissões globais de CH2Cl2 permanecerem nos níveis de 2019, elas podem levar a um atraso na recuperação do ozônio da Antártida de cerca de 5 anos em comparação com um cenário sem emissões de CH2Cl2.

As emissões globais de substâncias de longa duração que destroem a camada de ozônio (SDOs), como clorofluorcarbonos (CFCs), halons, hidroclorofluorcarbonos (HCFCs) e tetracloreto de carbono (CCl4), que são considerados os principais contribuintes para a destruição do ozônio estratosférico, diminuíram significativamente como resultado resultado das regulamentações impostas pelo Protocolo de Montreal e suas emendas1. Isso levou a reduções nas abundâncias estratosféricas de bromo e cloro e ao início da recuperação do buraco de ozônio na Antártica2,3. As incertezas restantes sobre a recuperação global da camada de ozônio se originam, em parte, de substâncias halogenadas de vida muito curta (VSLS), definidas como espécies com um tempo de vida atmosférico inferior a ~6 meses1. Anteriormente, pensava-se que o VSLS tinha uma influência menor nos níveis estratosféricos de cloro e bromo e, portanto, não são regulamentados pelo Protocolo de Montreal. No entanto, estudos recentes encontraram contribuições substanciais e crescentes de VSLS4,5,6,7,8,9,10 para a destruição do ozônio estratosférico, o que poderia compensar alguns dos benefícios do Protocolo de Montreal, particularmente quando as emissões são de regiões como Leste e Sul da Ásia, onde fortes sistemas convectivos facilitam seu rápido transporte para a estratosfera4,8,11,12,13,14,15.

O diclorometano (CH2Cl2), o VSLS contendo cloro mais abundante com uma vida útil de aproximadamente 6 meses16, é responsável por aproximadamente 70% da injeção total de gás da fonte estratosférica de VSLS contendo cloro1,7. Essa substância é originada principalmente de fontes antrópicas, incluindo seu uso como solvente emissivo para fins adesivos e de limpeza e como matéria-prima para a produção de hidrofluorcarbono (HFC)17,18,19. As medições da fração molar atmosférica de CH2Cl2 mostram um rápido aumento desde a década de 2000, quando os valores médios globais anuais passaram por um aumento duplo, incluindo um período de crescimento particularmente rápido durante 2012–20131,20. Um estudo de sensibilidade do modelo de transporte químico global6 estimou um atraso substancial na recuperação da camada de ozônio da Antártica, em até ~30 anos, se o crescimento da fração molar de CH2Cl2 continuar na taxa observada entre 2004 e 2014. O aumento significativo nas emissões globais de CH2Cl2 , de 637 (600-673) Gg ano-1 (incerteza de 1 DP) em 2006 para 1171 (1126-1216) Gg ano-1 em 2017, foi atribuído a um aumento nas emissões industriais da Ásia21. Como as emissões do leste e sul da Ásia podem ser rapidamente transportadas para a estratosfera por sistemas convectivos, é fundamental quantificar as emissões dessa região para ajudar a entender seu crescente impacto no ozônio estratosférico. No entanto, existem poucas estimativas derivadas da observação atmosférica (de cima para baixo) das emissões de CH2Cl2 na Ásia e nenhuma estimativa que abrange vários anos.

Neste estudo, inferimos um aumento substancial nas emissões anuais de CH2Cl2 da China (definida como o continente chinês, excluindo Hong Kong e Macau) em 2011-2019, usando medições de nove locais dentro do país e uma abordagem de modelagem inversa. Essa série temporal de cima para baixo concorda bem com um inventário de baixo para cima compilado usando dados de produção e consumo recém-disponíveis. Descobrimos que o aumento das emissões da China desempenha um papel importante no crescimento das emissões globais, e esses aumentos têm o potencial de impactar a recuperação da camada de ozônio estratosférico.