过去25年来，每年春天南极洲上空形成的臭氧空洞开始缩小。但在过去四年里，尽管这个洞已经缩小，但它却持续了异常长的时间。我们的新研究发现，十一月份并没有关门，而是一直营业到十二月份。现在是初夏，是南极洲沿海新植物生长的关键时期，也是企鹅和海豹的繁殖高峰期。

这是一个担忧。当臭氧空洞形成时，更多的紫外线会穿过大气层。虽然企鹅和海豹有保护层，但它们的幼崽可能更容易受到伤害。

为什么臭氧很重要?

在过去的半个世纪中，我们通过使用氯氟烃(CFC)和相关化学品破坏了地球的保护臭氧层。由于全球协调行动，这些化学品现已被禁止。

由于CFC的使用寿命很长，因此需要数十年的时间才能将其从大气中完全清除。结果，我们每年仍然看到臭氧层空洞形成。

大部分臭氧破坏发生在南极洲。当孔形成时，紫外线指数加倍，达到极限水平。我们预计澳大利亚或加利福尼亚州夏季的紫外线日数将超过14天，但极地地区不会。

幸运的是，当早春(九月至十一月)臭氧空洞打开时，陆地上的大多数物种都处于休眠状态并受到雪的保护。海洋生物受到海冰覆盖的保护，南极洲的苔藓森林被雪覆盖。到目前为止，这些保护性冰层已经帮助保护了南极洲的大多数生命免受臭氧消耗的影响。

异常长寿的臭氧层空洞

2020年至2023年间发生的一系列不寻常事件导致臭氧空洞持续到12月。2019-2020年澳大利亚破纪录的丛林大火、汤加附近巨大的水下火山喷发以及连续三年的拉尼娜现象。火山和丛林大火会将火山灰和烟雾注入平流层。这些微小颗粒表面发生的化学反应会破坏臭氧。

这些持续时间较长的臭氧空洞与海冰的大量减少同时发生，这意味着许多动植物的藏身之处会减少。

更强的紫外线辐射会对生态系统产生什么影响?

如果臭氧空洞持续时间更长，南极洲广阔海岸线周围夏季繁殖的动物将暴露在高水平的反射紫外线辐射下。更多的紫外线可以透过，而冰和雪具有高度反射性，会反射这些光线。

对于人类来说，高紫外线暴露会增加患皮肤癌和白内障的风险。但我们没有毛皮或羽毛。虽然企鹅和海豹有皮肤保护，但它们的眼睛却没有受到保护。

它正在造成损害吗?我们不确定。很少有研究报告紫外线辐射对南极洲动物的影响。大多数都是在动物园里完成的，研究人员在那里研究当动物被关在人造光下时会发生什么。

即便如此，这仍然令人担忧。初夏更多的紫外线辐射可能对幼年动物尤其有害，例如在春末孵化或出生的企鹅雏鸟和海豹幼崽。

当南极毛草、南极毛草、垫状植物、Colobanthusquitensis和大量苔藓等植物在春末从雪下长出时，它们将暴露在最高水平的紫外线下。

南极苔藓实际上会产生自己的防晒霜来保护自己免受紫外线辐射，但这是以生长减少为代价的。

数以万亿计的微小浮游植物生活在海冰下。这些微小的漂浮藻类还产生防晒化合物，称为小孢子氨基酸。

那么海洋生物呢?如果紫外线辐射太高，磷虾会潜入更深的水体，而鱼卵通常含有黑色素，这是与人类相同的保护性化合物，尽管并非所有鱼类生命阶段都受到很好的保护。

过去五年中有四年海冰面积减少，这是气候变化的直接后果。

海冰减少意味着更多的紫外线可以穿透海洋，这使得南极浮游植物和磷虾更难生存。很大程度上依赖于这些微小的生物，它们构成了食物网的基础。如果他们发现生存变得更加困难，饥饿就会波及食物链。由于气候变化，南极洲的水域也变得更温暖、更酸。

南极洲的前景不确定

按理说，我们应该庆祝禁止氟氯化碳的成功——这是解决环境问题的罕见例子。但这可能还为时过早。气候变化可能会推迟臭氧层的恢复，例如使丛林大火变得更加普遍和严重。

臭氧也可能受到地球工程建议的影响，例如向大气中喷洒硫酸盐以反射阳光，以及更频繁的火箭发射。

如果最近的趋势持续下去，并且臭氧空洞持续到夏季，我们预计将会看到对动植物造成更多损害，并伴有其他威胁。

我们不知道更持久的臭氧空洞是否会持续下去。但我们确实知道气候变化正在导致大气以前所未有的方式变化。为了使臭氧恢复步入正轨，我们需要立即采取行动，减少排放到大气中的碳。

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