تحمي طبقة الأوزون الموجودة على الأرض جميع أشكال الحياة من إشعاع الشمس الضار، لكن الأنشطة البشرية أضرت بهذا الدرع، وتسببت في حدوث ثقب طبقة الأوزون، فما هو هذا الثقب؟
ما هي طبقة الأوزون؟
يتكون الغلاف الجوي للأرض من عدة طبقات. تمتد الطبقة الدنيا، وهي طبقة التروبوسفير، من سطح الأرض حتى ارتفاع يصل إلى حوالي 10 كيلومترات.
تحدث جميع الأنشطة البشرية تقريبًا في طبقة التروبوسفير. جبل إيفرست، أعلى جبل على هذا الكوكب، يبلغ ارتفاعه حوالي (9 كم) فقط.
الطبقة التالية، الستراتوسفير، تمتد من (10 كم) إلى حوالي (50 كم). تحلق معظم الطائرات التجارية في الجزء السفلي من طبقة الستراتوسفير.
يتركز معظم الأوزون في الغلاف الجوي في طبقة في الستراتوسفير، على ارتفاع حوالي (15 إلى 30 كم) فوق سطح الأرض.
الأوزون هو جزيء يحتوي على ثلاث ذرات أكسجين. في أي وقت من الأوقات، تتشكل جزيئات الأوزون وتتلف باستمرار في طبقة الستراتوسفير. ظلت الكمية الإجمالية ثابتة نسبيًا خلال العقود التي تم قياسها فيها.
تمتص طبقة الأوزون الموجودة في الستراتوسفير جزءًا من إشعاع الشمس، مما يمنعها من الوصول إلى سطح الكوكب. الأهم من ذلك، أنها تمتص جزء من ضوء الأشعة فوق البنفسجية يسمى UVB.
تم ربط UVB بالعديد من الآثار الضارة، بما في ذلك سرطان الجلد وإعتام عدسة العين وإلحاق الضرر ببعض المحاصيل والحياة البحرية.
أنشأ العلماء سجلات تمتد لعدة عقود توضح بالتفصيل مستويات الأوزون الطبيعية خلال الدورات الطبيعية. تختلف تركيزات الأوزون في الغلاف الجوي بشكل طبيعي حسب البقع الشمسية والمواسم وخط العرض.
هذه العمليات مفهومة جيدًا ويمكن التنبؤ بها. كل انخفاض طبيعي في مستويات الأوزون أعقبه انتعاش. ولكن ابتداءً من السبعينيات، أظهرت الأدلة العلمية أن درع الأوزون كان يستنفد إلى ما هو أبعد من العمليات الطبيعية.
إقرأ أيضاً… ما هو الضباب الدخاني؟ وكيف يتشكل؟
ثقب طبقة الأوزون.
عندما تتلامس ذرات الكلور والبروم مع الأوزون في الستراتوسفير، فإنها تدمر جزيئات الأوزون. يمكن لذرة كلور واحدة تدمير أكثر من 100000 جزيء أوزون قبل إزالتها من الستراتوسفير.
يمكن تدمير الأوزون بسرعة أكبر مما يتم تكوينه بشكل طبيعي. تطلق بعض المركبات الكلور أو البروم عندما تتعرض لأشعة فوق البنفسجية الشديدة في الستراتوسفير.
تساهم هذه المركبات في استنفاد طبقة الأوزون، وتسمى المواد المستنفدة للأوزون (ODS). تشتمل المواد المستنفدة للأوزون التي تطلق الكلور على مركبات الكربون الكلورية فلورية ومركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية ورابع كلوريد الكربون وكلوروفورم الميثيل.
تشتمل المواد المستنفدة للأوزون التي تطلق البروم على الهالونات وبروميد الميثيل. على الرغم من انبعاث المواد المستنفدة للأوزون على سطح الأرض، يتم نقلها في نهاية المطاف إلى طبقة الستراتوسفير في عملية قد تستغرق ما يصل إلى سنتين إلى خمس سنوات.
إقرأ أيضاً… ما هو بروتوكول كيوتو للتغير المناخي؟
المخاوف من ثقب الأوزون.
في السبعينيات، دفعت المخاوف بشأن تأثيرات المواد المستنفدة للأوزون (ODS) على طبقة الأوزون الستراتوسفير العديد من البلدان، بما في ذلك الولايات المتحدة، إلى حظر استخدام مركبات الكربون الكلورية فلورية (CFCs) كوقود دافع للهباء الجوي.
ومع ذلك، استمر الإنتاج العالمي لمركبات الكربون الكلورية فلورية والمواد المستنفدة للأوزون الأخرى في النمو بسرعة حيث تم العثور على استخدامات جديدة لهذه المواد الكيميائية في التبريد وإخماد الحرائق وعزل الرغوة والتطبيقات الأخرى.
يمكن أن يكون لبعض العمليات الطبيعية، مثل الانفجارات البركانية الكبيرة، تأثير غير مباشر على مستويات الأوزون.
على سبيل المثال، لم يؤد ثوران جبل بيناتوبو عام 1991 إلى زيادة تركيزات الكلور في الستراتوسفير، ولكنه أنتج كميات كبيرة من الجسيمات الدقيقة التي تسمى الهباء الجوي (تختلف عن المنتجات الاستهلاكية المعروفة أيضًا باسم الهباء الجوي).
تزيد هذه الهباء من فعالية الكلور في تدمير الأوزون. ينتج الهباء الجوي الموجود في الستراتوسفير سطحًا يمكن للكلور المحتوي على مركبات الكربون الكلورية فلورية أن يدمر طبقة الأوزون.
ومع ذلك، فإن تأثير البراكين قصير العمر. لا تساهم جميع مصادر الكلور والبروم في استنفاد طبقة الأوزون. على سبيل المثال، وجد الباحثون أن الكلور من حمامات السباحة والمنشآت الصناعية وملح البحر والبراكين لا يصل إلى طبقة الستراتوسفير.
وعلى النقيض من ذلك، فإن المواد المستنفدة للأوزون مستقرة للغاية ولا تذوب في المطر. وبالتالي، لا توجد عمليات طبيعية تزيل المواد المستنفدة للأوزون من الغلاف الجوي السفلي.
أحد الأمثلة على استنفاد الأوزون هو “ثقب” الأوزون السنوي فوق القارة القطبية الجنوبية الذي حدث خلال ربيع أنتاركتيكا منذ أوائل الثمانينيات.
هذا ليس ثقبًا في طبقة الأوزون، ولكنه مساحة كبيرة من الستراتوسفير بكميات منخفضة للغاية من الأوزون. لا يقتصر استنفاد الأوزون على المنطقة الواقعة فوق القطب الجنوبي.
أظهرت الأبحاث أن نضوب طبقة الأوزون يحدث على خطوط العرض التي تشمل أمريكا الشمالية، وأوروبا، وآسيا، والكثير من أفريقيا، وأستراليا، وأمريكا الجنوبية.
