أسباب ثقب طبقة الأوزون
يحدث ثقب الأوزون داخل الدوامة القطبية ذات الكتلة الكبيرة من الهواء المنعزل في فصل الشتاء القطبي وفصل الربيع، وتوجد هذه الدوامة في القارة القطبية الجنبية، وينتج هذا الثقب بفعل مجموعة من العوامل، وأهمها:
- التجارب النووية تعتبر التجارب العسكرية النووية في العالم من أهم وأخطر عوامل حدوث ثقب الأوزن، حيث تُسهم التجارب النووية الموجودة في طبقات الغلاف الجوي العلوي بتكون ثقب الأوزون، وتشير الدراسات إلى أنها مسؤولة عن 20-70% من الأخطار والأضرار التي تعرضت لها طبقة الأوزون في الآونة الأخيرة.
- الانفجارات البركانية ثورة البراكين في العالم من الأسباب الرئيسية التي تؤدي إلى توسع وتآكل طبقة الأوزون.
- أكاسيد النيتروجين يبلغ المعدل الطبيعي لنسبة أكاسيد النيتروجين في الغلاف الجوي حوالي ثلاثة أجزاء فقط في كل مليون جزء، وكحد أقصى يُمكن استيعاب عشرة أجزاء لكل مليون جزء، ومع تزايد هذه النسبة ووصولها إلى 30 مليون طن، فإن ثقب الأوزون مستمر في التوسع، حيث يتفاعل أول أكسيد الكربون وأكسيد النيتروجين السام مع أشعة الشمس فوق البنفسجية لتكوين مجموعة من مركبات الفورم ألدهيد التي تؤثر بشكلٍ سلبي على طبقة الأوزون.
- العوامل الجيوفيزيائية يُمكن أن تكون العوامل الطبيعية؛ كهبوب العواصف، والأعاصير من مسببات ثقب الأوزون، وعلى الرغم من قلة ضررها مقارنة بالمركبات الكيميائية، إلا أنه لا يُمكن إغفال دورها، وخاصة عند وقوعها في القطب الشمالي من كوكب الأرض، كما يُعتبر النشاط الشمسي من أهم عوامل حدوث الأوزون.
فوائد طبقة الأوزون
طبقة الأوزون توفر الحماية والوقاية للكرة الأرضيّة والكائنات الحيّة التي تعيش عليها من الإشعاعات الكونيّة ذات الطاقة العالية، مثل الأشعة فوق البنفسجيّة التي تعتبر من الأشعة المضرة، التي تسبب العديد من الأمراض وأبرزها مرض سرطان الجلد، حيث تمتص طبقة الأوزون الأشعة فوق البنفسجيّة، وتسمح بمرور كميّة قليلة منها للأرض (كميّة قليلة مفيدة)، كما تقي البشريّة من العديد من الأمراض، مثل ضيق التنفس، والصداع، واضطرابات الجهاز العصبي، واضطرابات الجهاز التنفسي وغيرها.
حلول ثقب الأوزون
هناك العديد من الجهود الدولية المبذولة في سبيل إنقاذ طبقة الأوزون، بما في ذلك معاهدة بروتوكول مونتريال الدولية أو كما في الإنجليزية (Montreal Protocol )، حيث عقدت هذه المعاهدة في مدينة مونتريال في كندا، حيث تم التوصل فيها إلى ضرورة الحد بشكل تدريجي وزمني من كافة المركبات والموارد التي تؤدي إلى استنزاق طبقة الأوزون.
تأثير الإنسان على طبقة الأوزون
أسباب ثقب طبقة الأوزون:
- استخدام بعض المواد الكيميائية في إطفاء الحرائق، حيث إنّ غاز الأوزون يتفاعل معها وبالتالي يسبب زيادة حجم الثقب.
- التلوث الجوي بالغازات الضارة والدخان، وهي التي تنتج عن الحرائق ودخان المصانع.
- تلوّث الجو بمركبات الكلوروفلوركربون المستخدمة في أجهزة التبريد، والتكييف، والمبيدات الحشرية.
- انبعاث بعض الغازات السامة من الطائرات وذلك أثناء تحليقها في السماء مثل أكسيد النيتروجين.
ثقب الأوزون 2020
قالت المنظمة العالمية للأرصاد الجوية التابعة للأمم المتحدة، الجمعة، إن تآكل طبقة الأوزون فوق القطب الشمالي بلغ “مستوى قياسيا” في مارس هو الأكبر منذ 2011، لكن الثقب أغلق الآن.
وقالت كلير نوليس، المتحدثة باسم المنظمة، في إفادة، في جنيف، إن هذه الظاهرة التي تحدث في الربيع بنصف الكرة الأرضية الشمالي ناجمة عن المواد التي تستنفد الأوزون في الجو، وعن الشتاء القارس في الطبقة العليا من الغلاف الجوي.
وتابعت “يحدث هذان العاملان معا مستوى عاليا من تآكل (طبقة الأوزون) بشكل أسوأ مما شاهدناه في 2011. والآن عاد إلى طبيعته مجددا… أغلق ثقب الأوزون”.
وردا على سؤال بشأن ما إذا كان انخفاض مستوى التلوث خلال جائحة فيروس كورونا قد لعب دورا، قالت: “الأمر غير مرتبط على الإطلاق بكوفيد”.
أهمية طبقة الأوزون
الحماية من الأشعة فوق البنفسجية تعمل طبقة الأوزون كطبقة حامية من الأشعة فوق البنفسجية الضارة الناتجة عن الشمس، حيث يعتبر ضوء الأشعة فوق البنفسجية غير مرئي للعين البشرية، كالأشعة الدقيقة، والأشعة السينية، وموجات الراديو، وهناك العديد من الأخطار لتلك الأشعة على الإنسان والكائنات الحية؛ ومن ضمنها حروق الجلد التي يمكن أن تؤدي إلى سرطان الجلد، بالإضافة إلى إعتام في عدسة العين، والأخطر من ذلك كلّه تلف الجهاز المناعي في الجسم، لذلك تعمل طبقة الأوزون على امتصاص معظم هذه الأشعة الضارة وتحول دون وصولها إلى الكرة الأرضية وتقلل ضررها.
الحفاظ على درجة حرارة الأرض يتكون الغلاف الجوي من عدة طبقات ويحتوي على جزيئات الأوزون التي تؤدي أدواراً مختلفة باختلاف الطبقات على الرغم من حملها لنفس الصيغة الكيميائية، حيث يمثل الجزء العلوي من الغلاف الجوي طبقة الستراتوسفير التي تحتوي على جزئيات الأوزون الجيد، والجزء السفلي الذي يمثل طبقة التروبوسفير يحتوي على الأوزون السيء، ولأن الأوزون الجيد يعمل على امتصاص معظم الأشعة فوق البنفسجية، فإن له دوراً هاماً في امتصاص الحرارة، بل ويعد أساس بُنية الحرارة هناك.
تأثير ثقب الأوزون على المناخ
يقول باحثون سويسريون إن ثقب الأوزون فوق القطب الجنوبي قد أثّر على المناخ أكثر مما كان متوقعا، كما أنه غيّر أنماط هطول الأمطار في جنوب المحيط الهادي.
ووفقا لأبحاث برونيمان، فقد يكون هذا ناتجا مباشرة عن تزايد واتساع ثقب الأوزون خلال تلك الفترة.
موقع ثقب الأوزون
في عام (1984) اكتشف فريق من بعثة الاستكشاف البريطانيّة للقطب الجنوبي (British Antarctic Survey) وجود انخفاض في تركيز الأوزون في الطبقة السفلى من الغلاف الجويّ فوق القارة القطبيّة الجنوبيّة، وتم استخدام مصطلح “ثقب الأوزون” للتعبير عن انخفاض تركيز الأوزون عن (220) وحدة دوبسون. في عام 1985 قدّم الفريق تقريراً عن انخفاض تركيز الأوزون في القطب الجنوبيّ في شهر كانون الثاني بنسبة (10%) مقارنةً بالنسب المعتادة خلال هذا الشَّهر، ومنذ ذلك الوقت ازداد الوضع سوءاً، إذ وصلت نسبة نضوب الأوزون إلى (50%) وفي بعض المستويات قد تصل إلى (90%) خلال الفترة التي تتزامن مع الدوامة القطبيّة التي تسبب حدوث تفاعلات كيميائيّة تؤدي إلى تحرير أشكال نشطة من مركبات الكلوروفلوروكربون CFCs (بالإنجليزية: chlorofluorocarbons) التي تدمر الأوزون، مع ارتفاع درجة الحرارة أثناء الربيع تتعافى طبقة الأوزون من جديد.
في منطقة القطب الشمالي خلافاً لمنطقة القطب الجنوبي تكون دورة تحلل الأوزون وتكونِّه أكثر انتظاماً، كما أنها أقل برودة، والسحب أقل انتشاراً، مما يعني أنَّ احتمال حدوث ثقب في الأوزون في منطقة القطب الشمالي قليل، بالرغم من ذلك فقد شهدت المنطقة في آذار من عام 2011 انخفاضاً في تركيز الأوزون، إلا أنَّه لم يستمر طويلاً، وقد شهدت مناطق في نصف الكرة الشَّماليّ استنزافاً للأوزون بنسبة تتراوح بين 10-15% في تسعينيات القرن الماضي، إلا أنها تتعافى ببطء، وبشكلٍ عام فإن نسبة استنزاف الأوزون في المناطق المداريّة والعالميّة لم يتجاوز 3%.
