أسباب تدمير طبقة الأوزون وكذلك ما هو ثقب الأوزون، كما سنوضح تاريخ اكتشاف ثقب الأوزون، وكذلك سنتحدث عن أهمية طبقة الأوزون، وكل هذا من خلال مقالنا هذا تابعوا معنا.
محتويات المقال
أسباب تدمير طبقة الأوزون
1 ـ غاز ثاني اوكسيد الكاربون (co3):
يلعب هذا الغاز دورا مهما في التوازن الحراري للغلاف الجوي وهو مايطلق عليه اسم الستراتوسفير وقد دلت القياسات المستمرة على ان معدل زيادة نسبة غاز اوكسيد الكاربون في الغلاف الجوي منذ عام 1958 وحتى الان تتراوح بين ( 0،2ـ 0،3) سنويا.
2 ـ غاز الميثان ch4):
يعتبر غاز الميثان من اكثر الغازات الكربوهيدروجنية تركزا في الغلاف الجوي وتقدر نسبة الزيادة السنوية لهذا الغاز بحوالي (1،7) جزءلكل مليون جزء من الهواء.
3 ـ غاز اوكسيد النيتروز (n2o):
يعتبر هذا الغاز المصدر الرئيسي لاكسيدات النتروجين الاخرى الموجودة في طبقة الاستراتوسفير الجوية وينتج هذا الغاز على اثر التفاعلات البكتيرية والتفاعلات النيتروجنية الاخرى، كما يعتبر من نواتج البترول والعمليات الحيوية ويرجح ان تكون الزيادة السنوية في نسبة هذا الغاز وهي ( 0،2ـ 0،3%) مقترنة في الغالب بالنشاط البشري.
4 ـ مركبات الكلور فلور الكاربونية:
وتعتبر هذه المركبات اكثر المواد الكيميائية في العصر الحالي فعالية في تدمير الاوزون وتستخدم هذه المركبات في كثير من الاغراض الصناعية، حيث تستعمل كمادة نافعة في الرذاذات الرغويات كما تستخدم كمذيبات عضوية.
5 ـ البراكين:
عادة ما تتالف الحاصلات البركانية الغازية من بخار الماء وثاني اوكسيد الكاربون واول اوكستد الكاربون وثاني اوكسيد الكبريت وكبريت الهدروجين والنشادر والكلور والفلور والميثان والازوت فتقوم هذه الغازات بالتفاعل مع الاوزون وتحويله الى اوكسجين.
6 ـ التفجيرات النووية:
تساهم بدور كبير في تخريب طبقة الاوزون خاصة تلك التفجيرات النووية التي تحدث في الغلاف الجوي وما ينتج عنها من مركبات كيميائية وغازية تقوم بالاتحاد مع الاوزون وتخريبه مثل اكاسيد الاوزت.
7 ـ الاسمدة الازوتية:
ان استخدامها بشكل واسع ادى الى انطلاق غاز الاوزت خاصة اول اكسيد الازوت وثاني اوكسيد الازوت الذي يقوم بالاتحاد مع الاوزون وبالتالي تخريب طبقة الاوزون.
8 ـ تأثير النشاط الشمسي:
تقوم التغيرات الناتجة عن النشاط الشمسي وما يرافقها من تغيرات في قيمة الثابت الشمسي وتغير كمية الاشعة فوق البنفسجية التي تصل الى الجو الارضي وبالتأثير السلبي على طبقة الاوزون حيث بينت المعطيات ان كمية الاوزون تتغير حوالي (3%) من الشاط الاعظم والاصغر للشمس ضمن فترة النشاط الشمسي ويبلغ التغير الاعظم في تركيز الاوزون حوالي ( 10%) وذلك على ارتفاع (45كم) من سطح الارض.
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.
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، وفي عام 2019م، أعلنت ناسا أنَّ ثقب الأوزون أصغر منذ اكتشافه لأول مرة في عام 1982م.
ويعود 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، المواد الكيميائيّة المصنعة، وخاصةً المبردات الهالوكربونيّة المصنعة في الثلاجات ومكيفات الهواء والمبردات الكبيرة والمذيبات والوقود المندفع عن عمليات التصنيع وعومل النفخ لصنع الرغاوي البلاستيكية لمركبات الكلوروفلوروكربون ومركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية والهالوجينات، حيثُ تُسمى بالمواد المستنفذة للأوزون وعوامل مكافحة الحرائق والمذيبات للتنظيف الجاف وإزالة الشحوم.
تاريخ اكتشاف ثقب الأوزون
عُرفت ظاهرة ثُقب الأوزون فوق القُطب الجنوبي بعدما قدّم العُلماء جو فارمان (Joe Farman)، وبريان غاردينر (Brian Gardiner)، وجوناثان شانكلين (Jonathan Shanklin) تقريرًا في عام 1985م يُشير إلى انخفاص كبير وغير مُتوقّع في مستويات الأوزون في طبقة الستراتوسفير فوق القطب الجنوبي، إذ أوضحت البيانات التي جُمِعَت من قِبْلهم أنَّ هُناك انخفاض في مستوى الأوزون قد حدث في هذه المنطقة في أشهر الربيع في أواخر السبعينيات، ثمّ بقدوم عام 1984م أصبح سُمك طبقة الأوزون فوق القطب الجنوبي في شهر تشرين الأول/أكتوبر يعادل نحو ثُلثي ما كان عليه في العقود السابقة.
أشار العالم فارمان إلى أنَّ هُناك ارتباط وثيق بين ثُقب الأوزون واستخدام الإنسان لمركبات الكلوروفلوروكربون (بالإنجليزية :Chlorofluorocarbons) في الصناعات وأجهزة التبريد مثل الثلاجات، وعلاوةً على ذلك فقد أدّت النتائج التي توصّل إليها العالم فارمان وزملاؤه إلى تغيير في مجالات عُلوم الغلاف الجوي والتفاعلات الكيميائية، الأمر الذي نتج عنه أيضًا تغيير نهج السياسات العالمية المُتعلّقة بالبيئة.
أهمية طبقة الأوزون
1- 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.
2- 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.
تتكون دورة الأوزون والأكسجين الطبيعية من ثلاث مراحل؛ الأولى، عندما تضرب الأشعة فوق البنفسجية القصيرة جزيء الأكسجين الموجود في الستراتوسفير حيث تفصل كل ذرة أكسجين على حدة وتمتص هذه الذرات الأشعة القصيرة، أما المرحلة الثانية، فتحدث عندما يرتبط جزيء الأكسجين بذرة منفردة من الأكسجين مكونة جزيء الأوزون، أما الثالثة، فتعتمد في الأساس على انقسام جزيء الأوزون إلى جزيء أكسجين وذرة أكسجين منفردة وهذا التفاعل يعمل على طرد الحرارة من خلال امتصاص أكثر من 98% من الأشعة فوق البنفسجية.
3- طبقة الأوزون:
تقع طبقة الأوزون ضمن طبقة الستراتوسفير من الغلاف الجوي العلوي، وعلى ارتفاع 15-35 كم تقريباً فوق سطح الأرض، حيث تتكون من جزيئات الأوزون O3 بتركيز عالٍ، كما تتكون هذه الطبقة من 90% من إجمالي الأوزون المتوفر في الغلاف الجوي، وتمتد طبقة الستراتوسفير التي تتضمن طبقة الأوزون من 10-50 كم فوق سطح الأرض، وترتفع درجة حرارتها كلما ارتفعنا إلى أعلى.
