Os cientistas do MIT descobriram que os clorofluorcarbonos, ou CFCs, que destroem a camada de ozônio, permanecem na atmosfera por um período de tempo menor do que o estimado anteriormente. O estudo sugere que os CFCs, que foram eliminados globalmente em 2010, devem estar circulando em concentrações muito mais baixas do que as medidas recentemente.

Os novos resultados, publicados hoje na Nature Communications, implicam que uma nova produção ilegal de CFCs provavelmente ocorreu nos últimos anos. Especificamente, a análise aponta para novas emissões de CFC-11, CFC-12 e CFC-113. Essas emissões violariam o Protocolo de Montreal, o tratado internacional criado para eliminar a produção e o consumo de CFCs e outros produtos químicos prejudiciais à camada de ozônio.

As estimativas do estudo atual de novas emissões globais de CFC-11 são mais altas do que o relatado por estudos anteriores. Este também é o primeiro estudo a quantificar novas emissões globais de CFC-12 e CFC-113.

“Descobrimos que as emissões totais provenientes de uma nova produção são da ordem de 20 gigagramas por ano para cada uma dessas moléculas”, diz a autora principal Megan Lickley, pós-doc no Departamento de Ciências da Terra, Atmosféricas e Planetárias do MIT. “Isso é maior do que o que os cientistas anteriores sugeriram para o CFC-11 e também identifica prováveis ​​novas emissões de CFC-12 e 113, que anteriormente haviam sido ignoradas. Como os CFCs são gases de efeito estufa potentes e destroem a camada de ozônio, este trabalho tem implicações importantes para a saúde do nosso planeta. ”

Os coautores do estudo incluem Sarah Fletcher da Universidade de Stanford, Matt Rigby da Universidade de Bristol e Susan Solomon, a professora Lee e Geraldine Martin de Estudos Ambientais do Departamento de Ciências da Terra, Atmosféricas e Planetárias do MIT.

Antes de sua eliminação global, os CFCs eram amplamente usados ​​na fabricação de refrigerantes, sprays de aerossol, solventes químicos e isolamento de edifícios. Quando são emitidos para a atmosfera, os produtos químicos podem subir para a estratosfera, onde interagem com a luz ultravioleta para liberar átomos de cloro, os potentes agentes que corroem o ozônio protetor da Terra.

Hoje, os CFCs são emitidos principalmente por “bancos” - geladeiras velhas, condicionadores de ar e isolamento que foram fabricados antes da proibição de produtos químicos e desde então têm vazado lentamente CFCs na atmosfera. Em um estudo publicado no ano passado, Lickley e seus colegas calcularam a quantidade de CFCs que ainda resta nos bancos hoje.

Eles fizeram isso desenvolvendo um modelo que analisa a produção industrial de CFCs ao longo do tempo e a rapidez com que vários tipos de equipamentos liberam CFCs ao longo do tempo, para estimar a quantidade de CFCs armazenados nos bancos. Eles então incorporaram os valores recomendados atuais para a vida útil dos produtos químicos para calcular as concentrações de CFCs derivados de bancos que deveriam estar na atmosfera ao longo do tempo. Subtrair essas emissões do banco do total das emissões globais deve resultar em qualquer produção ilegal e inesperada de CFC. Em seu novo artigo, os pesquisadores procuraram melhorar as estimativas de vida útil do CFC.

“As melhores estimativas atuais de vida na atmosfera têm grandes incertezas”, diz Lickley. “Isso implica que as emissões globais também apresentam grandes incertezas. Para refinar nossas estimativas de emissões globais, precisamos de uma estimativa melhor da vida útil atmosférica. ”

Em vez de considerar as vidas úteis e as emissões de cada gás separadamente, como a maioria dos modelos faz, a equipe analisou os CFC-11, 12 e 113 juntos, a fim de considerar processos atmosféricos semelhantes que influenciam suas vidas úteis (como ventos). Esses processos foram modelados por sete modelos químicos-climáticos diferentes, cada um dos quais fornece uma estimativa da vida útil atmosférica do gás ao longo do tempo.

“Começamos assumindo que os modelos são todos igualmente prováveis”, diz Lickley. “Em seguida, atualizamos a probabilidade de cada um desses modelos, com base em quão bem eles correspondem às observações das concentrações de CFC feitas de 1979 a 2016.”

Depois de incluir essas vidas modeladas por química e clima em um modelo de simulação Bayesiano de produção e emissões, a equipe foi capaz de reduzir a incerteza em suas estimativas de vida útil. Eles calcularam os tempos de vida do CFC-11, 12 e 113 em 49 anos, 85 anos e 80 anos, respectivamente, em comparação com os melhores valores atuais de 52, 100 e 85 anos.

“Como nossas estimativas são mais curtas do que os valores mais recomendados atualmente, isso implica que as emissões são provavelmente mais altas do que as melhores estimativas têm sido”, diz Lickley.

Para testar essa ideia, a equipe analisou como os tempos de vida mais curtos do CFC afetariam as estimativas de emissões inesperadas, especialmente entre 2014 e 2016. Durante este período, os pesquisadores identificaram anteriormente um pico nas emissões de CFC-11 e, subsequentemente, rastrearam metade dessas emissões para o leste China. Desde então, os cientistas observaram uma redução nas emissões dessa região, indicando que qualquer produção ilegal foi interrompida, embora a fonte das emissões inesperadas restantes ainda seja desconhecida.

Quando Lickley e seus colegas atualizaram suas estimativas de emissões do banco de CFC e as compararam com as emissões globais totais para este período de três anos, eles encontraram evidências de novas emissões inesperadas da ordem de 20 gigagramas, ou 20 bilhões de gramas, para cada produto químico.

Os resultados sugerem que durante este período, houve nova produção ilegal de CFC-11 superior às estimativas anteriores, além de nova produção de CFC-12 e 113, que não havia sido observada antes. Juntos, Lickley estima que essas novas emissões de CFC são equivalentes ao total das emissões anuais de gases de efeito estufa emitidas pelo Reino Unido.

Não é totalmente surpreendente encontrar emissões inesperadas de CFC-12, já que o produto químico é frequentemente coproduzido em processos de manufatura que emitem CFC-11. Para o CFC-113, o uso do produto químico é permitido pelo Protocolo de Montreal como matéria-prima para a fabricação de outros produtos químicos. Mas a equipe calcula que as emissões inesperadas de CFC-113 são cerca de 10 vezes maiores do que o que o tratado permite atualmente.

“Com todos os três gases, as emissões são muito mais baixas do que no pico”, diz Lickley. “Mas eles são gases de efeito estufa muito potentes. Libra por libra, eles são cinco a 10.000 vezes mais um produto químico do aquecimento global do que o dióxido de carbono. E atualmente estamos enfrentando uma crise climática em que cada fonte de emissão que pudermos reduzir terá um impacto duradouro no sistema climático. Ao direcionar esses CFCs, estaríamos essencialmente reduzindo alguma contribuição para a mudança climática. ”

Esta pesquisa foi apoiada em parte pela VoLo Foundation.