據外媒報導，隨著大氣中CFC-11濃度的下降，等到下個世紀中葉，全球海洋將成為這種化學物質的來源之一。世界海洋是一個巨大的氣體儲存庫，其中包括消耗臭氧層的氯氟烴(CFC)。它們從大氣中吸收這些氣體，然後把它們帶到海底深處並在那裡讓它們與世隔絕幾個世紀甚至更久。

長期以來，海洋CFC長期一直被用作洋流研究的示踪劑，但它們對大氣濃度的影響卻被認為是可以忽略不計的。現在，麻省理工學院(MIT)的研究人員發現，至少有一種被稱為CFC-11的CFC的海洋通量確實會影響到大氣濃度。今天發表在《Proceedings of the National Academy of Sciences》上的一項研究報告稱，全球海洋將改變其長期以來作為強效臭氧消耗化學物質的容器的角色。

研究人員預計，等到2075年，海洋向大氣中排放的氟利昂將超過它們吸收的氟利昂，等到2130年，其排放量將達到可檢測的數量。此外，隨著氣候變化的加劇，這種轉變將提前10年發生。海洋排放的CFC-11則將有效地延長這種化學物質的平均停留時間，使其在大氣中停留的時間比其他方式長5年。這可能會影響未來對氟利昂排放的估算。

新研究結果可能有助於科學家和政​​策制定者更好地查明這種化學物質的未來來源。目前，根據《蒙特利爾議定書》，這種化學物質已在全球範圍內被禁止。

CFC-11是一種氯氟烴，通常用於製造製冷劑和絕緣泡沫。當釋放到大氣中時，這種化學物質會引發連鎖反應並最終破壞臭氧層，而臭氧層是保護地球免受有害紫外線輻射的大氣層。自2010年以來，根據旨在恢復和保護臭氧層的全球條約《蒙特利爾議定書》，這種化學品的生產和使用都已經在全球範圍內被逐步禁止。

自淘汰以來，大氣中的氟利昂含量一直在穩步下降，科學家估計，海洋吸收了所有人造氟利昂排放的5%至10%。然而隨著大氣中氯氟烴的濃度持續下降，預計海洋中的氯氟烴將會過度飽和從而使其成為污染源。

這項研究的研究人員之一Susan Solomon表示：“有一段時間，人類排放的氣體如此之大以至於進入海洋的氣體被認為可以忽略不計。現在，當我們試圖消除人類排放時，我們發現我們不能再完全忽視海洋正在做的事情。”

MIT研究小組在他們的研究中試圖確定海洋何時會成為這種化學物質的來源以及海洋對大氣中氟利昂濃度的影響程度。他們還試圖了解未來氣候變化將如何影響海洋吸收化學物質的能力。

研究人員使用分層模型來模擬海洋和大氣之間的混合。他們首先建立了一個簡單的大氣模型及南北半球海洋的上層和下層。他們在這個模型中加入了之前報導過的人為排放的氟利昂，然後按時間順序運行這個模型–從1930年到2300年–以觀察海洋和大氣之間的化學物質流動的變化。

之後，他們使用更複雜的海洋動力學模型–MIT全球氣候模式(MITgcm)替換了這個簡單模型的海洋層並對同一時期的氟利昂進行了類似的模擬。

這兩個模型得出的大氣中氟利昂的含量直到今天都跟記錄的測量值相符，這讓研究小組對他們的方法有了信心。當他們研究模型對未來的預測時，他們觀察到，從2075年左右開始，海洋排放的化學物質開始多於吸收的。等到2145年，海洋排放的CFC-11的數量則將可以被當前的監測標準檢測到。

海洋在20世紀的吸收和未來的排放也會影響化學物質在大氣中的有效停留時間，其中，在吸收期間會減少數年，然等到2200年年底則會增加5年。

此外，氣候變化將加速這一進程。研究小組使用這些模型來模擬到2100年全球變暖約5攝氏度的未來，另外還發現氣候變化將使海洋向一個源頭轉移10年並在2140年產生可檢測到的氟利昂。

“一般來說，寒冷的海洋會吸收更多的氯氟烴，”研究人員Peidong Wang指出，“當氣候變化使海洋變暖時，它的儲氣層就會變弱，同時也會更快地排出氣體。”

“即使沒有氣候變化，由於CFC在大氣中衰變，最終海洋相對於大氣的含量過多，它也會回來。（所以）我們認為，氣候變化會讓這種情況更早發生。但這種轉變並不依賴於氣候變化，”Solomon補充道。

研究模擬顯示，海洋的轉移在北半球會稍微快一些，在那里大規模的海洋環流模式預計會減慢，從而使得更多的氣體在淺海中逃逸回大氣。然而要了解海洋逆轉的確切原因還需要更為詳細的模型，對此，研究人員打算展開探索。

“接下來的一些工作將是使用更高分辨率的模型來做這些並關注變化的模式。目前，我們已經提出了一些重大的新問題並給出了一個人們可能看到的想法，”研究人員Jeffery R. Scott說道。