破坏臭氧层和气候变化形成反馈回路

破坏臭氧层和气候变化形成反馈回路

新的报告发现，臭氧驱动的气候变化影响了整个生态系统

穿透受损臭氧层的太阳辐射增加，正与气候变化相互作用，其后果正波及地球的自然系统，影响着从天气到健康，以及海豹和企鹅等海洋哺乳动物的数量等方方面面。“我们看到的是,臭氧变化转变温度和降水模式在南半球,这就是改变海洋中的藻类在哪里,这是改变鱼在哪里,海象和海豹在哪里,所以我们看到很多食物网的变化,”伦斯勒理工学院研究员凯文。

1987年的蒙特利尔议定书损耗臭氧层的物质——第一个多边环境协议批准所有联合国成员国——旨在保护地球的主要过滤太阳紫外辐射的逐步淘汰有害的人造物质的生产,比如氯氟烃类制冷剂。该条约在很大程度上被认为是成功的，预计到21世纪中叶，全球平均臭氧总量将恢复到1980年前的水平。然而，今年早些时候，研究人员报告说，他们检测到从东亚排放的消耗臭氧层物质的新排放，这些物质可能威胁到臭氧层的恢复。

尽管臭氧损耗长期以来一直被认为会增加地球表面的有害紫外线辐射，但它对气候的影响直到最近才变得明显。报告指出，在南半球，南极洲上空的臭氧层出现了一个洞，将南极涛动(环绕南半球的风带的南北向移动)推向了大约一千年来最南的位置。南极振荡的运动反过来又直接导致了南半球的气候变化。随着气候区向南移动，南半球大片地区的降雨模式、海洋表面温度和洋流也发生了变化，对陆地和水生生态系统产生了影响。这种影响在澳大利亚、新西兰、南极洲、南美洲、非洲和南大洋都可以看到。例如，在海洋中，一些地区变得更冷、生产力更高，而另一些地区则变得更暖、生产力更低。

海洋变暖与塔斯马尼亚海带床和巴西珊瑚礁的减少以及依赖它们的生态系统有关。凉爽的海水使一些企鹅、海鸟和海豹受益，它们从大量的磷虾和鱼类中获益。一项研究报告称，在某些地区，雌性信天翁的体重可能增加了一公斤，因为与臭氧耗竭有关的更凉爽的水域生产力更高。

罗斯还指出，报告中描述的气候和紫外线辐射之间存在微妙的反馈循环。例如，二氧化碳浓度越高，海洋的酸性就越强，这会降低钙化壳的厚度，使贝类更容易受到紫外线辐射。他说，即使是人类，在更温暖的环境中也可能穿更轻的衣服，这使得他们更容易受到紫外线的伤害。报告发现，气候变化也可能影响臭氧层，以及臭氧层恢复的速度。“温室气体排放会在低层大气中捕获更多的热量，从而导致上层大气的冷却。上层大气中较低的温度正在减缓臭氧层的恢复。

作为支持《蒙特利尔议定书》的三个科学小组之一，环境影响评估小组特别关注紫外线辐射、气候变化和臭氧损耗的影响。39名研究人员参与了这篇题为“臭氧损耗、紫外线辐射、气候变化和可持续未来的前景”的文章。罗斯是一位水生生态学家，在水生生态系统工作组工作，该工作组是该小组的七个工作组之一。

伦斯勒理学院院长柯特•布伦曼表示:“这一国际合作聚焦于一个具有全球意义的紧迫问题，体现了伦斯勒新理工学院的研究愿景。”