ما هو ثقب الأوزون

بواسطة: - آخر تحديث: ٠٧:٤٨ ، ١ ديسمبر ٢٠١٩
ما هو ثقب الأوزون

الأوزون

تتشكل طبقة الأوزون في طبقة الستراتوسفير، وتوجد بشكلٍ أساسيٍ في الجزء السفلي من طبقة الستراتوسفير على ارتفاع حوالي من 15 إلى 35 كيلو مترٍ 9.3 إلى 21.7 ميل فوق سطح الأرض، وتقوم طبقة الأوزون بعملية امتصاص لمُعظم الأشعة فوق البنفسجيّة، وتحتوي طبقة الأوزون على تركيزٍ عالٍ من غاز الأوزون بالنسبة لمكونات أُخرى من مكونات الغلاف الجوي، وكما تحتوي على أقل من 10 أجزاء لكل مليون من الأوزون بالنسبة لبقية الغازات، حيثُ يبلغ متوسط تركيزه في الغلاف الجوي للأرض حوالي 0.3 جزءًا لكل مليون، وسُمك طبقة الأوزون يختلف موسميًا وجغرافيًّا، وفي هذا المقال سيتم الإجابة عن سؤال "ما هو ثقب الأوزون؟".[١]

ما هو ثقب الأوزون

يمكن إجابة سؤال "ما هو ثقب الأوزون؟" بأنّه انخفاض في سماكة طبقة الأوزون في الستراتوسفير، وينتج عن العمليات الكيميائية التي تدمر جزيئات الأوزون، وبسبب الرياح وعمليات النقل الأخرى التي تقوم بنقل جزيئات الأوزون حول الكوكب على مدار عدة عقود غيرت بشكلٍ كبيرٍ في طبقة الأوزون، حيثُ تمَّ استنفاذها، ولوحظ في السبعينات انخفاض منتظم في كمية الأوزون في الغلاف الجويِّ الأرضي، ويكون الانخفاض أكبر بكثير في فصل الربيع من الأوزون في طبقة الستراتوسفير حول مناطق القطب الشمالي ومناطق القطب الجنوبي للأرض، ويرتبط ارتباطًا وثيقًا بزيادة الكلور والبروم في طبقة الستراتوسفير والمواد الكيميائية بمجرد تحريرها بواسطة الأشعة فوق البنفسجية من الكلورفلوروكربون والهالوكربونات الأخرى التي تحتوي عليها[٢].

يتم تدمير الأوزون عن طريق نزع ذرات الأكسجين المفردة من جزيئات الأوزون، وتصبح ذات تغطية وسماكة منخفضة بشدة من الأوزون، وهذا ما يُسمى بثقب الأوزون، وأكبر ثقب يتشكل على القطبين في فصل الربيع امتدَّ أكثر من 20.7 مليون كيلو متر مربع على أساس ثابت منذ عام 1992م، ويظهر سنويًا فوق القارة القطبية الجنوبية بين شهري سبتمبر ونوفمبر،[٢] وفي عام 2019م، أعلنت ناسا أنَّ ثقب الأوزون أصغر منذ اكتشافه لأول مرة في عام 1982م.[٣]

يعود السبب الرئيس لحدوث ثقب في طبقة الأوزون إلى انبعاث العديد من المواد والمركبات من سطح الأرض وتنتقل إلى طبقة الستراتوسفير عن طريق عمليات الخلط، وبمجرد دخولها طبقة الستراتوسفير يحدث تفكك لذرات الهالوجين من خلال التفكك الضوئي مما يحفز تحلل غاز الأوزون إلى أُكسجين، ومن هذه المواد:[٤]

  • المواد الكيميائيّة المصنعة، وخاصةً المبردات الهالوكربونيّة المصنعة في الثلاجات ومكيفات الهواء والمبردات الكبيرة والمذيبات والوقود المندفع عن عمليات التصنيع.[٣]
  • عومل النفخ لصنع الرغاوي البلاستيكية لمركبات الكلوروفلوروكربون ومركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية والهالوجينات، حيثُ تُسمى بالمواد المستنفذة للأوزون.[٤]
  • عوامل مكافحة الحرائق والمذيبات للتنظيف الجاف وإزالة الشحوم.[٣]

كيفية تكون طبقة الأوزون

بعد الإجابة عن سؤال: "ما هو ثقب الأوزون؟"، يجب التعرف على كيفية تكون طبقة الأوزون، تتكون طبقة الأوزون في الستراتوسفير من جزيء الأكسجين، ويتكون من ثلاث ذرات أكسجين، ويحدث عندما يتفاعل الأكسجين الجويّ مع الإشعاع الشمسيّ، حيثُ تتكسر الروابط الكيميائيّة داخل جزيئات الأكسجين وينفصل إلى ذرتين من الأكسجين، حيثُ ترتبط كل ذرة مع جزيئات الأكسجين السليمة، وتسمى هذه العملية بالتفكك الضوئي، وبسبب ارتفاع تركيز كميات الأكسجين في الغلاف الجوي قبل حوالي ملياري سنة ساهم في تراكم الأوزون، وهذه العملية أدت تدريجيًّا إلى تكوين طبقة الستراتوسفير،[٢] وجزيء الأوزون غير مستقر، ولهذا السبب سُرعان ما يتحلل ليُشكل مرةً أخرى جزيء الأكسجين، وهذهِ العملية الدورية تحدث باستمرار بامتصاص الإشعاع في الطبقات العليا من الستراتوسفير[٢].

يقوم العلماء بقياس طبقة الأوزون باستخدام وحدات دوبسون، وهو عبارة عن عدد جزيئات الأوزون التي يلزمها لجعل سماكة الطبقة 0.01 مم،[٥] حيثُ يختلف سمك طبقة الأوزون في جميع أنحاء العالم، فيكون سمكها رقيق بالقرب من خط الاستواء وأكثر سمكًا بالقرب من القطبين، وتكون طبقة الأوزون أكثر سماكةً في فصل الربيع وأقل سماكةً في فصل الخريف، ويتم إنتاج معظم الأوزون فوق المناطق المدارية وينتقل نحو القطبين من خلال الرياح في طبقة الستراتوسفير،[١] ويبلغ متوسط سماكة طبقة الأوزون 300 وحدة دوبسون، أو حوالي ما يُقارب 3 ملليمترات، ولا يُعد هكذا سميكًا جدًا، وإنما يتعلق بسماكة ثلاث بنسات مكدسة معًا، وهذه الطريقة تمثل إجابة على سؤال "ما هو ثقب الأزون؟".[٥]

أضرار ثقب الأوزون

يمكن أيضًا توضيح إجابة سؤال "ما هو ثقب الأوزون؟" بالتطرق لأضراره؛ فالأوزون شفافٌ بالنسبة للأشعةِ فوق البنفسجية، لذلك فإنّ معظم الأشعة فوق البنفسجية التي تصل إلى الأرض ذات الطول الموجي الطويل، وهذا النوع من الأشعة يُعد أقل ضررًا على الحمض النووي، ولكن وصول هذهِ الأشعة فوق البنفسجية إلى الأرض يُسبب أضرارًا ومنها الآتي:[١]

أضرار جسدية

تؤثر على صحة الإنسان، وهي السبب الرئيس لحروق الشمس، والتعرض المفرط لهذه الأشعة تُسبب تلفًا في عدسة العين، وتؤثر على الجهاز المناعي، وتسبب الأضرار الجينية،[٤] حيثُ تؤدي زيادة الأشعة فوق البنفسجية السطحية إلى زيادة الأوزون التروبوسفيري، وهو ما يشكل خطرًا على صحة البشر.[١]

أمراض سرطانية

بسبب التعرض لأشعة الشمس الفوق بنفسجية لفترات طويلة يسبب أمراض الجلد، وأكثرها شيوعًا هي سرطان الخلايا القاعدية والحرشفية، بحيث يؤدي امتصاص الأشعة فوق البنفسجية إلى حدوث أخطاء في عملية النسخ عند تكرار الحمض النووي، وهذه السرطانات تكون خفيفة نسبيًا ونادرًا ما تكون قاتلة.[٤]

التأثيرعلى المحاصيل الزراعية

زيادة الأشعة فوق البنفسجية يؤثر على المحاصيل الزراعية، وهو من الأضرار التي تندرج تحت إجابة سؤال "ما هو ثقب الأوزون؟"،وهذا يؤثر من ناحيةٍ أخرى على الاقتصاد، مثل محاصيل الأرز، حيث تحتاج جذور الأرز على البكتيريا الزرقاء للاحتفاظ على النيتروجين، ومن المعروف أنّ البكتريا الزرقاء حساسة للأشعة فوق البنفسجية وتتأثر بزيادتها.[٤]

طرق الحد من زيادة ثقب الأوزون

يندرج أيضًا تحت إجابة سؤال "ما هو ثقب الأوزون؟" التعرف على طرق الحد منه؛ حيث تمَّ التصديق على بروتوكول مونتريال في عام 1987م ، وكان أول اتفاق دولي شامل تمَّ تنفيذه لوقف إنتاج واستخدام المواد الكيميائية التي تحتوي على مادة كلوروفلوروكربون الخطرة المستنفذة للأوزون، ونتيجة لهذا التعاون الدوليّ المستمر حول هذه القضية، فإنّه من المتوقع أن تتعافى طبقة الأوزون بمرور الوقت، وبحلول عام 2005، انخفض استهلاك المواد الكيميائية المستنفدة للأوزون الخاضعة للاتفاقية بنسبة 90-95 في المائة في البلدان التي كانت أطرافًا في البروتوكول،[٣] وتمَّ استخدام نموذج إطار التأثيرات الجوية والصحة من قبل وكالة حماية البيئة، لتقييم التأثيرات على صحة الإنسان التي يمكن الحصول عليها لتخفيف استفاذ الأوزون، حيثُ يقدر هذا النموذج حالات وفيات لأمراض السرطان.[٦]

المراجع[+]

  1. ^ أ ب ت ث "Ozone layer", www.wikiwand.com, Retrieved 30-11-2019. Edited.
  2. ^ أ ب ت ث "Ozone Layer", www.britannica.com, Retrieved 30-11-2019. Edited.
  3. ^ أ ب ت ث " Ozone depletion ", www.britannica.com, Retrieved 30-11-2019. Edited.
  4. ^ أ ب ت ث ج " Ozone depletion ", www.wikiwand.com, Retrieved 30-11-2019. Edited.
  5. ^ أ ب "What is Ozone Layer Depletion?", sciencing.com, Retrieved 30-11-2019. Edited.
  6. "A Hole in the Sky: Ozone Depletion", www.encyclopedia.com, Retrieved 30-11-2019. Edited.