طبقة الأوزون، تكونها ووظيفتها بالغلاف الجوي
طبقة الأوزون (O3) الستراتوسفير (نحو 25 كيلومتر فوق الأرض) تشكل واق طبيعي لمنع تغلغل الأشعة الفوق بنفسجية (UV) التي مصدرها من الشمس، الى طبقات أكثر انخفاضا من الغلاف الجوي وفوق الكرة الأرضية. مم يتشكل الأوزون وأين يتواجد بالغلاف الجوي؟
الأوزون جزيء يتألف من ثلاث ذرات أكسجين (O3) الأوزون مركب نادر جدا بالغلاف الجوي للكرة الأرضية، في كل 10 ملايين جزيء هواء يوجد نحو 3 جزيئات اوزون، نحو 90% من جزيئات الأوزون في الغلاف الجوي بارتفاع 10-50 كيلومتر، بالطبقة المسماة ستراتوسفير. الأوزون بالستراتوسفيري يتكون ويهدم بشكل متوازي خلال المحافظة على توازن معين، الذي يبقي الأوزون الكافي لحماية سطح الكرة الأرضية.
كيف يحمي الأوزون الحياة على سطح الكرة الأرضية؟
طبقة الأوزون تمتص تقريبا كل الأشعة الفوق بنفسجية التي أصلها بأشعة الشمس (UV-B)، وهكذا تحمي النباتات والحيوانات التي تعيش على الأرض.
تعرض لوقت كثير للأشعة الفوق بنفسجية قد تكون ضارة للحياة على سطح الكرة الأرضية.
بعشرات السنين الأخيرة تم تشخيص اضمحلال مقلق بسمك الطبقة والنابع عن تفاعل كيماوي بين مجموعة من المواد المنبعثة الى الجو وبين الأوزون الستراتوسفيري.
مواد تضر الأوزون
الأوزون الستراتوسفيري يهدم تدريجيا بفعل مركبات كيماوية تسمى كلورو-فلورو-كربونات (CFC's) أو براؤون، هلونيل، متيل بروميد ومواد أخرى، تسمى (ODS - Ozone Depleting Substance). تتميز المواد بثبات كيماوي كبير والتي تمكنها من الوصول الى الطبقات المرتفعة من الغلاف الجوي وبمحتويات ذرات الكلور والبروم التي تتفاعل مع طبقة الأوزون وتؤدي لتفكيكها.
CFC's
مركبات كيماوية طورت ببداية القرن بشكل صناعي لتستخدم كسوائل تبريد ناجعة وبالثلاجات والمكيفات، مثل غازات الدفع بالرش، مثل مواد العزل، مثل مواد التغليف المخفوقة بصناعة البلاستيك ومثل المذيبات.
حسنات ال- CFC's بالصناعة – رخيصة الانتاج، مريحة أكثر للتخزين، غير سامة وثبت انها ناجعة جدا لعدد من المواد الصناعية.
سيئات استخدام ال- CFC's - بدأت المشكلة عندما تبين ان حسناتها البارزة لأغراض الصناعة هي أيضا سيئاتها البارزة بالغلاف الجوي:
هذه المواد تتحلل ببطء وتبقى صامدة بالغلاف الجوي لوقت طويل.
عندما تصل الى الغلاف الجوي، تنطلق ذرات الكلور أو البروم من هذه المركبات، بفعل أشعة الشمس الفوق بنفسجية.
ذرات الكلور والبروم تهاجم وتدمر طبقة الأوزون الحامية والنتيجة: يهدم اوزون أكثر من الذي ينتج وهكذا يحصل اضمحلال بطبقة الأوزون.
هلون (برومو-فلورو-كربونات)- مواد تحوي بروم فلور وكربونات، الغاية منها اطفاء الحرائق.
متيل بروميد (CH3Br) - مادة ابادة ناجعة لتطهير الأرض الزراعية والمحاصيل.
لماذا تكوّن الثقب بالأوزون بالمناطق القطبية بالذات؟
تظهر المعلومات من الأقمار الصناعية انه يوجد اضمحلال في الأوزون حول الكرة الأرضية لكن بالأساس بالمناطق القطبية. سبب ذلك هو ان البرد الشديد السائد بهذه المناطق يؤدي الى تحسين عملية هدم الأوزون بفعل الفراونات. لأن القطب الجنوبي أبرد من القطب الشمالي معظم الاصابة بطبقة الأوزون هي فوق القطب الجنوبي. مع قدوم الربيع يبدأ بالمنطقة القطبية تنقل كتل هواء باتجاه مركز الأرض وتركيز الأوزون المنخفض يؤثر تدريجيا على كل الغلاف الجوي.
نتائج "الثقب في الأوزون" – كل مساس بطبقة الأوزون يمكن كمية كبيرة من الأشعة الفوق بنفسجية من الوصول الى سطح الكرة الأرضية. هذه الأشعة تضر بصحة الانسان، الحيوانات، النباتات ومواد مختلفة:
بالنسبة للبشر التعرض لوقت طويل لأشعة الشمس الفوق بنفسجية يؤدي الى زيادة خطر الضرر للعيون. تقديرات الأمم المتحدة انه ستحصل زيادة بواقع 1،6 مليون حالة كتاركت (مرض عيون يؤدي بمرحلة معينة لفقدان البصر) لغاية نهاية العقد.
تأثير آخر هو ايذاء جهاز المناعة الذي يؤدي الى مشكلة وخيمة في المناطق التي تنتشر فيها أمراض التلوث.
احدى أخطر المشاكل هي ارتفاع بحالات سرطان الجلد عموما وسرطان الجلد من نوع ملنوما على وجه الخصوص، هذا الخطر يتهدد بالأساس أصحاب البشرة الفاتحة. تقديرات الأمم المتحدة انه لغاية نهاية العقد سيحصل ارتفاع بنسبة 26% بحالات سرطان الجلد في العالم.
الحيوانات هي أيضا متأثرة من التعرض للأشعة الفوق بنفسجية، الأشعة الفوق بنفسجية تؤذي الحيوانات البحرية بالمراحل الأولى من نموها.
ثمة تخمين ان الأشعة الفوق بنفسجية تؤذي البيتوفلانكتون وهو مركب أساسي بسلسة الغذاء البحري.
المساس بالنباتات البحرية والبرية يؤدي الى ارتفاع مستوى ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي حيث أن النباتات تمتص هذا الغاز بعملية التمثيل الضوئي. اضمحلال طبقة الأوزون يمكن ان يؤدي بالتدريج الى تغير الميزان الرقيق للغازات في الغلاف الجوي ولذلك سيؤدي أيضا الى تغيير اقليمي بعيد المدى.
