オゾン層の破壊と気候変動

オゾン層の破壊と気候変動は、さまざまな研究や書籍でその関連性が調査され、例えば世界的な規制の観点から比較対照されてきた環境問題です。

気候変動、オゾン層の破壊、大気汚染のよりよい規制に対する科学的な関心は広く、一般的に人間と生物圏の関係は歴史的にも政治的にも大きな意義を持つと考えられている。^[1] 1994年までに、気候変動、オゾン層の破壊、大気汚染に関するそれぞれの規制体制に関する法的議論は「記念碑的」と称され、総合的な概要が発表された。^[2]

大気化学と人為的排出物の間には、これまで行われた議論や規制の試みにおいていくつかの類似点が見られる。最も重要なのは、両方の問題を引き起こすガスは大気中に放出された後も長寿命であり、そのため回復が困難な問題を引き起こすことである。しかし、オゾン層保護に関するウィーン条約とそれを修正したモントリオール議定書は成功例とみなされている一方、人為的気候変動に関する京都議定書は概ね失敗している。現在、その理由を評価し、例えばデータ報告や政策設計、さらなる情報交換に関して相乗効果を活用するための取り組みが行われている。 ^[3]

オゾン層の破壊は気候変動の主因ではないが、この2つの現象の間には物理科学的なつながりがある。地球の大気中のオゾンは、地球の温度バランスに2つの大きな影響を及ぼしている。第一に、太陽の紫外線を吸収し、成層圏を加熱する。第二に、地球の表面から放射される赤外線を吸収することで対流圏の熱を閉じ込める。成層圏のオゾン層の破壊は放射強制力にマイナスの影響を与えてきたが、対流圏のオゾン層の人為的増加はこれを相殺して余りある。^[4]さらに、オゾン層の破壊を引き起こしたクロロフルオロカーボン（CFC）やその他のハロカーボンは強力な温室効果ガスであり、これらが大気に放出されることによる温暖化の影響は、オゾン量の人為的変化による正味の影響よりも大きかった。^[4]

オゾン層の破壊と地球温暖化、そしてこの2つの課題への取り組み方の間には、関連性と大きな違いの両方がある。大気中のオゾン層の破壊の場合、不確実性が高く抵抗が強い状況の中で、京都議定書などの国際レベルでの気候変動規制の試みは、世界の排出量の削減に失敗している。^{[5] [6]}オゾン層の保護に関するウィーン条約 とモントリオール議定書は、もともと国連の一部の加盟国（1986年のモントリオール議定書の場合は43カ国）のみが署名したが、京都は世界的な合意をゼロから作り出そうとした。オゾン層破壊の科学的評価の形でのCFCに関する専門家のコンセンサスは、最初の規制措置が講じられてからかなり経ってから達成され、2012年12月29日の時点で、国連のすべての国とクック諸島、バチカン、ニウエ、超国家的な欧州連合がオリジナルのモントリオール議定書を批准した。^[7]これらの国々は、ロンドン、コペンハーゲン、モントリオールの議定書改正も批准している。2014年4月15日現在、北京改正は2カ国によって批准されていない。^{[8][アップデート] [アップデート]}

ウィーン条約後、ハロカーボン業界は立場を変え、CFC生産を制限する議定書を支持し始めた。米国の製造業者デュポンは、ヨーロッパの同業他社よりも迅速に行動した。^[9]化学産業が盛んなドイツがCFC産業の擁護を断念し^[5] 、EUも立場を変え、規制強化を支持し始めた。フランスとイギリスの政府と業界は、モントリオール議定書が調印された後も、CFC生産産業を守ろうとしていた。^[10]

ウィーン条約は、オゾンホールに関する科学的コンセンサスが確立される前に制定されました。^[5]それどころか、1980年代まで、EU、NASA、NASA、UNEP、WMO、英国政府は、相反する結論を伴う科学報告書を発行していました。^{[5] NASAの科学部門長である} ロバート（ボブ）ワトソン卿は、統一された評価に到達するプロセスで重要な役割を果たしました。^[5]

アール・エルジンガは1996年にコンセンサスについて、気候変動に関する政府間パネルは以前の2つの報告書で気候変動対策に対する世界的コンセンサスアプローチを試みてきたと書いている。^[11] スティーブン・シュナイダーとポール・N・エドワーズは1997年に、IPCC第2次評価報告書の後、ロビー団体の地球気候連合と少数の自称「反対派」科学者が報告書の結論を信用できないものにしようとしたと指摘した。彼らは、IPCCの目標は信頼できる科学的意見の完全な範囲を公平に表現し、可能であればコンセンサスのある見解を示すことだと指摘した。^[12]

ライナー・グルントマンは2007年に、欧州と米国の気候変動対策を比較し、既存のコンセンサス以外の無策を解釈し、「 米国の気候変動政策を推進したのは政治的アジェンダだ」と指摘した。懐疑的な科学者がメディアで目立つことはこれに呼応しており、ドイツが排出量削減という野心的な目標を開始したのは、「バランスのとれた報道」が米国では懐疑的な議論に有利なように気候変動報道の偏りをもたらしたが、ドイツではそれほどではないと書いた。さらにグルントマンは、1986年に科学者からの警告を受けて、ドイツ議会が科学者、政治家、利益団体の代表者からなる調査委員会「地球大気保護のための予防策」に状況を評価させるよう委託したと指摘した。 3年後、この報告書は気候研究の最新状況の評価、気候変動自体の脅威の評価、そして明確な排出削減目標の提案など、大きな影響を与えたが、コンセンサスはなかったものの、報告書の成功は強力な予防措置によるものであり、科学界の部外者や気候変動否定論者は関与していなかったと彼は主張している。^{[13] [14]}

「知識が多ければ多いほど、政治的対応は良くなる」という立場に基づく政策立案の線形モデルは、オゾンの場合に適用されなかった。^[15]それどころか、CFC規制プロセスでは、科学、一般大衆の理解（不足）、政策の関係がよりよく考慮されたため、政治的意思決定の基礎として無知と不確実性の管理に重点が置かれていた。^{[6] [13] [16]}一方、IPCCプロセスのプレーヤーであるマイケル・オッペンハイマーは、IPCCコンセンサスアプローチの限界を認め、6年ごとに大規模なアプローチを繰り返すのではなく、特別な問題について合意に基づく小規模な評価を求めました。^[17]不確実性のより広範な調査を提供することがより重要になりました。^[17]また、IPCCプロセス内でのコンセンサス推進には長所と短所があると考える人もおり、反対意見や少数派の意見を含めることや^[18]、不確実性に関する声明を改善することを求めています。^{[19] [20]}

大気に関する2つの問題は、基礎科学と政策の両方において、一般大衆の理解度にかなり差がある。^[16]人々は地球温暖化に関する科学的知識が限られており、それを^[21]と混同したり、オゾンホールの一部と見なしたりする傾向がある。^[22]政策レベルだけでなく、オゾン規制は世論においても気候変動よりもはるかに好調だった。アメリカ人は法律が施行される前に自発的にエアゾールスプレーの使用をやめたが、気候変動はより広範な科学的理解を得ることができず、同等の懸念も引き起こさなかった。^[16]

CFC に関する議論で使用された比喩 (オゾン層保護、オゾンホール) は、科学者以外の人々の懸念によく受け入れられました。^{[16]オゾンの問題は、「}大衆文化 に由来するわかりやすい橋渡しの比喩」で一般の人々に伝えられ、「日常生活に関連した差し迫ったリスク」に関連していましたが、気候変動に関する世論は差し迫った危険を認識していません。^[16]オゾンホールは、地球規模の気候変動と比較して、「ホットな問題」であり差し迫ったリスクと見なされていました。 ^{[13]一般の人々は、オゾン層 (}オゾン層保護)の破壊により、皮膚がん、白内障、^[23]植物への被害、海洋の光合成層のプランクトン個体数の減少などの深刻な結果が増加するリスクがあると懸念していました。これは、地球温暖化には当てはまりませんでした。^[5]

カナダの社会学者シェルドン・ウンガーは、専門知識の量が爆発的に増加している一方で、対照的に一般の人々の間では科学的無知が当たり前であり、むしろ増加していると推測している。世論は、差し迫った危険を示す閾値またはビーコンとして使用できる具体的な出来事と気候変動を結び付けることができなかった。 ^[16]数十年にわたって気温が2℃（4℉）から3℃（5℉）上昇するという科学的予測は、例えば北米では1日で同様の変動を経験する人々の共感を呼んでいない。^[16]科学者が地球温暖化を将来の問題、「注意経済」における負債と定義しているため、一般的な悲観的な見通しや異常気象を気候変動に帰することは、公の場でしばしば信用を失ったり嘲笑されたりしている（ゴア効果と比較）。^[24]ジェームズ・ハンセンが1988～89年の北米の干ばつを行動の呼び掛けとして使おうとした時でさえ、科学者たちはIPCCの調査結果に沿って、極端な天候でさえ気候ではないと述べ続けた。 ^[16]温室効果自体は地球上の生命にとって不可欠であるが、オゾンホールやオゾン層の破壊に関する他の比喩に関しては全く異なる。オゾン問題の科学的評価にも大きな不確実性があった。上層大気のオゾン含有量とその破壊はどちらも測定が複雑であり、オゾン層の破壊と皮膚がんの増加率との関連はかなり弱い。しかし、議論で使用された比喩（オゾンシールド、オゾンホール）は、一般の人々とその懸念によく響いた。

損傷した「シールド」を貫通する光線というアイデアは、「ハリウッド的親和性」を含む、永続的で共鳴する文化的モチーフとうまくかみ合っている。これらは、宇宙船エンタープライズのシールドからスターウォーズまで多岐にわたる...劣化したシールドの貫通を中心に構築されたこれらの前科学的橋渡しの比喩により、オゾンの問題は比較的単純化されている。オゾンの脅威がダース・ベイダーと結び付けられるということは、それが深く根付いて広く共有されている常識的な理解に含まれていることを意味する。^[16]

— シェルドン・アンガー

1980年代末のCFC規制の試みは、こうしたわかりやすい比喩とそこから得られる個人のリスク想定から利益を得た。 1985年と1987年に鼻の皮膚がんの切除手術を受けたロナルド・レーガン大統領のような著名人の運命も非常に重要だった。^[25]気候変動に関する世論の場合、差し迫った危険は認識されていない。^[16]

キャス・サンスティーンらは、米国の異なるアプローチを、米国が受け入れたモントリオール議定書と拒否した京都議定書と比較している。サンスティーンは、米国にとっての気候変動対策の費用便益評価が、京都議定書への参加からの米国の撤退に役立ったと推測している。 ^[6]弁護士でもあるダニエル・マグロウは、相対的な費用便益に加えて、政府の動機の方がより重要であると考えている。^[6] ピーター・オルザグとテリー・ディナンは保険の観点から、気候変動の悲惨な結果を予測する評価は、米国が地球温暖化に対する姿勢を変え、規制措置を採用する動機となるだろうと推測している。^[6]

米国の化学会社デュポンは、1979年にフロンの製造に関する戦略的特許が失効すると予想されていたため、自社製品を守る熱意をすでに失っていた。同時に、スプレー缶に対する国民のボイコットも重要性を増した。偶然ではないが、米国は1978年にエアゾール缶でのCFCの使用を禁止した。^[26]

フランスと英国の政府と業界は、モントリオール議定書が調印された後も、自国のCFC生産産業を守ろうとした。^[10]欧州共同体は、エアゾールスプレーのCFCを禁止する提案を長い間拒否していた。EUは、同じく大規模な化学産業を持つドイツがCFC産業の擁護を断念し^[5]、規制に向けた動きを支持し始めた後、立場を変えた。規制がますます施行されるようになると、デュポンは、皮膚がんの増加に関連する訴訟を恐れたため、ヨーロッパの同業他社よりも迅速に行動した。特に、EPAは1986年に、今後88年間で米国で4000万件の症例と80万人の癌による死亡がさらに予測されると主張する研究を発表していた。^[9] 1990年代初頭、NGOグリーンピースが「グリーンフリーズ」と呼ばれる100％オゾン層に安全な炭化水素冷媒を特定し、販売したことは、ヨーロッパとアジアの主要市場に急速に大きな影響を与えた。^{[27] [28]}気候変動議定書はそれほど成功しなかった。京都議定書の場合、当時の環境大臣アンゲラ・メルケルは、1990年を排出削減の開始日とすることを提案し、失敗の可能性を防いだ。これまでのところ、東ヨーロッパの重工業の衰退により高いコミットメントが可能になったが、実際の排出量は世界規模で増加し続けた。^[29]

人間と大気の相互作用の2つの分野の間にはさまざまなつながりがあります。政策専門家は、オゾン層保護と気候保護の取り組みをより密接に結び付けることを提唱しています。^{[30] [31]}

オゾンは温室効果ガスであり、^[32]人間の活動による大気中のオゾン量の変化は放射強制効果をもたらす。オゾンは太陽からの紫外線 (UV) と地球表面から放射される赤外線の両方を吸収する。 ^{[4]人間の活動は}成層圏のオゾンを減少させ、対流圏のオゾン量を増加させ、相反する放射強制効果を生み出している。^[4]これらの効果の大きさの推定にはかなりの不確実性がある。大多数のモデルは、オゾンの人為的変化による全体的な放射強制効果を中程度の温暖化効果と評価している。^[33]このような推定は、他のほとんどの温室効果ガスとは異なり、オゾンは大気中でよく混合されたガスではないため、モデル化ではその空間分布を考慮に入れなければならないなど、複数の理由で困難である。^{[33]さらに、}産業革命以前の大気中のオゾンレベルに関する知識は不完全である。^[34]

オゾン層破壊物質の 多くは温室効果ガスでもあり、短期および中期的には分子当たりで二酸化炭素の数千倍の強さを持つものもあります。^[35]これらの化学物質の濃度の上昇により、0.34 ± 0.03 W/m ²の放射強制力が生じており、これはよく混合された温室効果ガスの濃度の上昇による総放射強制力の約14%に相当します。^[36]オゾン層破壊作用があるため、CFCおよび他の多くの関連物質の生産は、1987年のモントリオール議定書とその後の改正により世界的に禁止されています。あるモデルに基づく推定によると、これらの物質が抑制されずに生産され続けた場合、2100年の地球の気温はそうでない場合よりも2.5 °C高くなります。1.7 °Cは追加のCFCによる直接的な温室効果によるもので、0.8 °Cは紫外線による植生の損傷によるCO _{2 の増加によるものです。} ^[37]

ドリュー・シンデルは気候モデルを使用して、気候変動とオゾン層の破壊の両方を評価した。シンデルの見解では、これまでの研究は主に CFC 排出が成層圏オゾンに与える影響についてであったが、将来は気候変動とオゾンフィードバックの相互作用についての研究が中心となるだろう。^[38] すでに成層圏の自然なオゾン変動は、11 年周期の太陽放射量変化と密接に相関しているようで、成層圏と対流圏の動的結合を介して気候に大きな影響を与えている。^[38]オゾンは成層圏でシールドのような働きをし、太陽から来る極めて有害な紫外線から生命を守っている。成層圏オゾンがなければ、生命体は存在し得ない。^[39]

二酸化炭素やメタンと同様に、対流圏塩素には海水しぶきなどの自然発生源がいくつかある。海水しぶきの塩素は溶解性があるため、成層圏に到達する前に降雨によって洗い流される。オゾン層の破壊に影響を与えるのは成層圏塩素である。ハロカーボンの1つである塩化メチルだけが主に自然発生源を持ち、^[40]成層圏の塩素の約20％を占め、残りの80％は人為的な発生源に由来する。^{[41]対照的に、クロロフルオロカーボンは不溶性で長寿命であるため、成層圏に到達する。下層大気では、塩水しぶきの塩化水素よりもCFCおよび関連}ハロアルカンからの塩素の方がはるかに多く、成層圏ではハロカーボンが優勢である。^[42]

同じCO
₂地球温暖化を引き起こす放射強制力は成層圏を冷却すると予想されている。^[43]この冷却は今度はオゾン層（O
₃)の減少とオゾンホールの発生頻度の増加につながります。^[44]逆に、オゾン層の破壊は気候システムの放射強制力を表します^[45]約-0.15 ± 0.10ワット/平方メートル（W/m ²）です。^[36]

• 北極の気候変動

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• オゾンホールと地球温暖化の間には関係があるか？憂慮する科学者連合のよくある 質問
• WHO気候変動と成層圏オゾン層の破壊。ヨーロッパにおける健康への早期影響 2014-09-28 にWayback Machineでアーカイブ
• オゾン層の破壊と気候変動、ニュージーランド環境省のウェブサイト 2015-01-14 にWayback Machineでアーカイブ
• オゾン層の破壊と地球温暖化、realclimate ブログ記事、Gavin Schmidt 2005
• IPCC 第 4 次評価報告書: 気候変動 2007: 第 1 作業部会: 物理科学的根拠、成層圏オゾンと気候 2018-11-07 にWayback Machineでアーカイブ