علم الفلكعلومعلوم الارض

طبقة الأوزون تعريفها وأهميتها لحماية الأرض.

اكتشاف ثقب الأوزون في القطب الجنوبي.

أحدث الاكتشاف غير المتوقع لثقب في طبقة الأوزون الجوية فوق القطب الجنوبي ثورة علمية – وساعد في إنشاء واحدة من أنجح السياسات البيئية العالمية في القرن العشرين.

في عام 1985 ، أبلغ جو فارمان وبريان غاردينر وجوناثان شانكلين عن انخفاضات كبيرة وغير متوقعة في مستويات الأوزون الستراتوسفير فوق محطتي هالي وفارادي في أنتاركتيكا. أظهرت بياناتهم أنه بعد حوالي 20 عاماً من القيم الثابتة إلى حد ما ، بدأت مستويات الأوزون في الانخفاض في أشهر الربيع الأسترالية في أواخر السبعينيات .

بحلول عام 1984 ، كانت طبقة الأوزون الستراتوسفيرية فوق هالي في أكتوبر تبلغ ثخانة ثلثي تلك التي شوهدت في العقود السابقة – وهي ظاهرة أصبحت تُعرف باسم ثقب الأوزون في القطب الجنوبي.

فارمان وآخرون. اقترح بجرأة ارتباطاً بالإستخدام البشري لمركبات تسمى مركبات الكربون الكلورية فلورية (CFCs) ، والتي غالباً ما تستخدم في علب الهباء الجوي وأجهزة التبريد مثل الثلاجات. غيرت النتائج التي توصلوا إليها مجالات علوم الغلاف الجوي والحركية الكيميائية ، وأدت إلى تغييرات عالمية في السياسة البيئية.

اتفقت حكومات العالم في أواخر الثمانينيات على حماية طبقة الأوزون عن طريق التخلص التدريجي من المواد المستنفدة للأوزون المنبعثة من الأنشطة البشرية ، بموجب بروتوكول مونتريال. في أوروبا ، يتم تنفيذ البروتوكول من خلال تشريعات على مستوى الاتحاد الأوروبي لا تلبي أهدافه فحسب ، بل تحتوي أيضاً على تدابير أكثر صرامة وطموحاً.

أدت الإجراءات العالمية المتخذة بموجب بروتوكول مونتريال إلى وقف استنفاد طبقة الأوزون والسماح لها بالبدء في التعافي ، ولكن لا يزال هناك الكثير الذي يتعين القيام به لضمان الانتعاش المطرد.

ما هي طبقة الأوزون.

طبقة الأوزون هي طبقة طبيعية من الغاز في الغلاف الجوي العلوي تحمي البشر والكائنات الحية الأخرى من الأشعة فوق البنفسجية الضارة من الشمس.

على الرغم من وجود الأوزون بتركيزات صغيرة في جميع أنحاء الغلاف الجوي ، إلا أن معظمه (حوالي 90٪) موجود في طبقة الستراتوسفير ، وهي طبقة من 10 إلى 50 كيلومتراً فوق سطح الأرض. تقوم طبقة الأوزون بتصفية معظم الأشعة فوق البنفسجية الضارة للشمس ، وبالتالي فهي ضرورية للحياة على الأرض.

استنفاد الأوزون.

تختلف تركيزات الأوزون في الغلاف الجوي بشكل طبيعي حسب درجة الحرارة والطقس وخط العرض والارتفاع ، في حين أن المواد المنبعثة من الأحداث الطبيعية مثل الانفجارات البركانية يمكن أن تؤثر أيضاً على مستويات الأوزون.

ومع ذلك ، فإن هذه الظواهر الطبيعية لا يمكن أن تفسر مستويات النضوب التي لوحظت وكشفت الأدلة العلمية أن بعض المواد الكيميائية من صنع الإنسان كانت السبب. تم إدخال هذه المواد المستنفدة للأوزون في الغالب في السبعينيات في مجموعة واسعة من التطبيقات الصناعية والاستهلاكية ، وخاصة الثلاجات ومكيفات الهواء وطفايات الحريق.

ثقب الأوزون.

استنفاد الأوزون هو الأكبر في القطب الجنوبي يحدث بشكل رئيسي في أواخر الشتاء وأوائل الربيع (أغسطس – نوفمبر) ويحدث النضوب الذروة عادةً في أوائل أكتوبر ، عندما غالباً ما يتم تدمير الأوزون تماماً في مناطق واسعة.

يخلق هذا النضوب الشديد ما يسمى بـ “ثقب الأوزون” الذي يمكن رؤيته في صور الأوزون في القطب الجنوبي ، والتي يتم إجراؤها باستخدام ملاحظات الأقمار الصناعية. في معظم السنوات ، تكون المساحة القصوى للحفرة أكبر من القارة القطبية الجنوبية نفسها.

على الرغم من أن خسائر الأوزون أقل جذرية في نصف الكرة الشمالي ، فقد لوحظ أيضاً ترقق كبير في طبقة الأوزون فوق القطب الشمالي وحتى فوق القارة الأوروبية.

تظل معظم المواد المستنفدة للأوزون المنبعثة من الأنشطة البشرية في الستراتوسفير لعقود ، مما يعني أن استعادة طبقة الأوزون عملية بطيئة للغاية وطويلة.

_ آثار استنفاد طبقة الأوزون على الإنسان والبيئة.

١. يؤدي استنفاد طبقة الأوزون إلى زيادة مستويات الأشعة فوق البنفسجية على سطح الأرض ، مما يضر بصحة الإنسان.

٢. زيادات في أنواع معينة من سرطانات الجلد.

٣. إعتام عدسة العين.

٤. اضطرابات نقص المناعة.

أما تأثيرها على البيئة .

١. تؤثر الأشعة فوق البنفسجية أيضاً على النظم الإيكولوجية الأرضية والمائية ، مما يغير النمو وسلاسل الغذاء والدورات الكيميائية الحيوية.

٢. تتأثر الحياة المائية تحت سطح الماء مباشرة ، وهي أساس السلسلة الغذائية ، بشكل سلبي بشكل خاص بسبب ارتفاع مستويات الأشعة فوق البنفسجية.

٣. تؤثر الأشعة فوق البنفسجية أيضاً على نمو النبات ، مما يقلل من الإنتاجية الزراعية.

انخفض الاستهلاك العالمي للمواد المستنفدة للأوزون بنحو 98٪ منذ أن بدأت البلدان في اتخاذ إجراءات بموجب بروتوكول مونتريال. ونتيجة لذلك ، ينخفض ​​تركيز الغلاف الجوي لأكثر أنواع المواد المستنفدة للأوزون عدوانية ، وتظهر طبقة الأوزون أولى علامات التعافي.

الإجراءات المطلوبة على الصعيد العالمي لمواصلة استعادة طبقة الأوزون هي:

١. ضمان التنفيذ السليم للقيود الحالية المفروضة على المواد المستنفدة للأوزون والاستمرار في خفض الاستخدام العالمي للمواد المستنفدة للأوزون.

٢. ضمان التعامل مع مصارف المواد المستنفدة للأوزون (سواء المخزنة أو الموجودة في المعدات الموجودة) بطريقة صديقة للبيئة واستبدالها ببدائل صديقة للمناخ.

٣. ضمان عدم تحويل الاستخدامات المسموح بها للمواد المستنفدة للأوزون إلى استخدامات غير مشروعة.

٤. الحد من استخدام المواد المستنفدة للأوزون في التطبيقات التي لا تعتبر استهلاكاً بموجب بروتوكول مونتريال.

٥. ضمان عدم ظهور مواد كيميائية أو تكنولوجيات جديدة يمكن أن تشكل تهديدات جديدة لطبقة الأوزون (مثل المواد قصيرة العمر للغاية).

_ العلاقة بين المواد المستنفدة للأوزون وتغير المناخ.

معظم المواد المستنفدة للأوزون من صنع الإنسان هي أيضاً غازات دفيئة قوية. بعضها له تأثير في الاحتباس الحراري يصل إلى 14000 مرة أقوى من ثاني أكسيد الكربون (CO2) ، غاز الدفيئة الرئيسي.

لذلك ، فإن التخلص التدريجي العالمي من المواد المستنفدة للأوزون مثل مركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية (HCFCs) ومركبات الكربون الكلورية فلورية (CFCs) قد قدم أيضاً مساهمة إيجابية كبيرة في مكافحة تغير المناخ.

من ناحية أخرى ، أدى التخلص التدريجي العالمي إلى زيادة كبيرة في استخدام أنواع أخرى من الغازات لتحل محل المواد المستنفدة لطبقة الأوزون في مختلف التطبيقات. هذه الغازات المفلورة (“غازات F”) لا تلحق الضرر بطبقة الأوزون ، ولكن لها تأثير كبير على الاحتباس الحراري.

لذلك ، في عام 2016 ، وافقت الأطراف في بروتوكول مونتريال على إضافة النوع الأكثر شيوعاً من الغازات المفلورة ، ومركبات الكربون الهيدروفلورية (HFCs) ، إلى قائمة المواد الخاضعة للرقابة.

المراجع :

Susan Solomon (23-10-2019), “The Discovery Of The Antarctic Ozone Hole”، www.nature.com

“Protection of the ozone layer”, www.ec.europa.eu

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى