فهرس المحتويات
- أهمية طبقة الأوزون ودورها الحيوي
- اكتشاف ثقب الأوزون: رحلة البحث العلمي
- المواد المُستنفِدة لطبقة الأوزون: التهديدات الكيميائية
- المراجع
أهمية طبقة الأوزون ودورها الحيوي
تُعتبر طبقة الأوزون (Ozone Layer) درعًا واقيًا لكوكب الأرض، وهي طبقة غازية طبيعية تقع في الستراتوسفير، على ارتفاع يتراوح بين 10 و 50 كيلومترًا فوق سطح الأرض. رغم انخفاض تركيز غاز الأوزون في الغلاف الجوي، إلا أن 90% منه يتركز في هذه الطبقة الحيوية. تكمن أهميتها الرئيسية في امتصاصها معظم الأشعة فوق البنفسجية (Ultraviolet) الضارة المنبعثة من الشمس. بدون هذه الطبقة، ستصل هذه الأشعة إلى الأرض بكثافة عالية، مما يُسبب أضرارًا جسيمة للكائنات الحية، بما في ذلك:
- زيادة معدلات الإصابة بسرطان الجلد لدى البشر.
- إعتام عدسة العين.
- تأثير سلبي على خصوبة الحيوانات وقدرة نسلها على البقاء.
- تثبيط نمو النباتات وتطورها الطبيعي.
- تغيرات خطيرة في النظم البيئية.
يمتص الأوزون والأكسجين معًا ما بين 95% إلى 99.9% من الأشعة فوق البنفسجية، مُنتجين بذلك حرارة ترفع درجة حرارة الستراتوسفير مع زيادة الارتفاع. و تتميز طبقة الأوزون بقدرتها على تجديد نفسها، حيث تعود جزيئات الأكسجين والأوزون إلى حالتها الطبيعية بعد تكسير الأشعة فوق البنفسجية لروابطها.
اكتشاف ثقب الأوزون: رحلة البحث العلمي
تم الكشف عن ظاهرة ثقب الأوزون فوق القطب الجنوبي في عام 1985م، بفضل دراسة علمية أظهرت انخفاضًا غير متوقع في مستويات الأوزون في الستراتوسفير فوق هذه المنطقة. وقد أشارت البيانات إلى أن هذا الانخفاض بدأ في أواخر السبعينيات، ليصل إلى مستوى خطير في عام 1984م، حيث أصبح سمك طبقة الأوزون في أكتوبر يعادل ثلثي سمكه في العقود السابقة. أوضح الباحثون الارتباط الوثيق بين ثقب الأوزون واستخدام الإنسان لمركبات الكلوروفلوروكربون (Chlorofluorocarbons) في الصناعات وأجهزة التبريد. وقد أدت هذه الاكتشافات إلى تغييرات جوهرية في علوم الغلاف الجوي والسياسات البيئية العالمية.
المواد المُستنفِدة لطبقة الأوزون: التهديدات الكيميائية
تتضمن المواد التي تُستنفِد طبقة الأوزون العديد من المركبات الكيميائية التي تُحلل الأوزون في الستراتوسفير، وأهمها غازات الهالوجينات (تحتوي على الكلور أو البروم أو كليهما). ومن هذه المركبات: مركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs)، ومركبات الهيدروكلوروفلوروكربونات (HCFCs)، ومركبات كلوريد أو بروميد الميثيل، بالإضافة إلى الهالونات. تنتقل هذه المركبات عبر الرياح إلى طبقة الستراتوسفير، حيث تتفاعل مع الأشعة فوق البنفسجية، مُسببةً تفكك جزيئات الأوزون.
تختلف هذه المركبات في تأثيرها على استنفاد الأوزون، ويُوضح الجدول التالي إمكانية استنفاد الأوزون لكل منها مقارنةً بمركب الكلوروفلوروكربون-11 (CFC-11):
| مجموعة الغازات | أنواع الغازات | دالة إمكانية استنفاد الأوزون (ODP) | عمر بقاء الغاز في الغلاف الجوي (بالسنة) |
|---|---|---|---|
| غازات الكلور | كلوروفلوروكربون-11 (CFC-11) كلوروفلوروكربون-12 (CFC-12) كلوروفلوروكربون-113 (CFC-113) رابع كلوريد الكربون (CCl4) مركبات هيدروكلوروفلوروكربون (HCFCs) كلوروفورم الميثيل (CH3CCl3) كلوريد الميثيل (CH3Cl) غازات تحتوي على الكلور ذات عمر قصير في الغلاف الجوي | 1 0.73 0.81 0.72 0.01-0.1 0.14 0.015 قليل جدًا | 52 102 93 32 61-18 5 0.9 أقل من 0.5 |
| غازات البروم | هالون-1301 هالون-1211 بروميد الميثيل (CH3Br) غازات تحتوي على البروم ذات عمر قصير في الغلاف الجوي مثل (CHBr3) | 15.2 6.9 0.57 قليل جدًا | 72 16 0.8 أقل من 0.5 |
| مركبات هيدروفلوروكربون (HFCs) | هيدروفلوروكربون (HFC-134a) هيدروفلوروكربون (HFC-23) هيدروفلوروكربون (HFC-143a) هيدروفلوروكربون (HFC-125) هيدروفلوركربون (HFC-152a) هيدروفلوروكربون (HFC-32) | 0 0 0 0 0 0 | 14 22 8 5 1.6 5.4 |
المراجع
[1] “Protection of the ozone layer”, www.ec.europa.eu
[2] Sarah Friedl,”The Ozone Layer: Importance and the Harmful Effects of Thinning”, www.study.com
[3] “The Ozone Layer”, www.scied.ucar.edu, 2018
[4] Susan Solomon (23-10-2019),”The Discovery Of The Antarctic Ozone Hole”, www.nature.com
[5] Max Roser , Hannah Ritchie (6-2018),”Ozone Layer”, www.ourworldindata.org
