هل تم حل أزمة ثقب الاوزون ؟

منذ 25 سنة، صاغ علماء وسياسيون بروتوكول مونتريال للمواد التي تسبب تآكل طبقة الأوزون، التي اعتبرتها الأمم المتحدة "أنجح اتفاقية في تاريخ الأمم المتحدة". ففي 16 سبتمبر 1987م، وقعت 24 دولة على الاتفاقية، ثم تبعتها 173 دولة حتى الآن. وهذه الاتفاقية الدولية على الأرجح نجحت في حل أزمة بيئية، كما وضعت نموذجًا لكيفية تطوير وتفعيل السياسات البيئية.

 وقد كانت البيانات التي حصل عليها العلماء من الأجهزة العلمية في المختبرات والطائرات البحثية والأقمار الصناعية هي التي استحثت صياغة بروتوكول مونتريال، الذي نص على الحد من، ثم منع استخدام مركبات كيميائية تتأسس جزيئاتها على الكلور والبروم، (بالأخص مركبات الكلوروفلوروكربون)، تسبب تدمير الأوزون الجوي. فالنقص في طبقة الأوزون يؤدي إلى اختراق المزيد من الأشعة فوق البنفسجية الصادرة من الشمس للغلاف الجوي، ووصولها إلى سطح الأرض، مما يزيد من أخطار الإصابة بسرطان الجلد وبعض أمراض العيون. وأوضح وأشهر مظاهر نقص الأوزون هو ثقب الأوزون الذي يتكون سنويًّا فوق القطب الجنوبي.

 والخرائط الأربع في الصورة رقم (1) تبين ثقب الأوزون في يوم 16 سبتمبر في أربعة أعوام هى: 1979، 1987، 2006، 2011. والخريطتان لعامي 1979م و1986م تم رسمهما بالاستعانة ببيانات من القمر الصناعي نيمبوس-7، التابع لوكالة الفضاء الأمريكية ناسا، والخريطتان لعامي تم إعدادهما باستخدام بيانات من قمر ناسا المعروف باسم آورا. وقد تم اختبار وتحليل هذه البيانات بدقة.

 والأوزون في طبقة الاستراتوسفير يتم قياس تركيزه بوحدة دوبسون (رمزها DU)، وهي عدد جزيئات الأوزون اللازمة لتكون طبقة من الأوزون الخالص بسمك 0.01 مم في درجة حرارة صفر مئوية وضغط جوي يعادل الضغط الجوي عند سطح الأرض. ومتوسط كمية الأوزون في الغلاف الجوي هي 300 دوبسون، وهو ما يعادل طبقة أوزون سمكها 3 مم.

وفي عام 1979م، عندما كان العلماء في بداية معرفتهم بأزمة نقص الأوزون، كانت مساحة ثقب الأوزون فوق أنتاركتيكا 1.1 مليون كم مربع، وتركيز الأوزون 194 دوبسون. وفي عام 1987م، كانت البيانات هي 22.4 مليون كم مربع لمساحة ثقب الأوزون، وانخفض تركيز الأوزون إلى 109 دوبسون. وفي عام 2006م، كانت مساحة ثقب الأوزون 29.6 مليون كم مربع، وتركيز الأوزون 84 دوبسون. وفي عام 2011م، كانت البيانات 26 مليون كم مربع لمساحة ثقب الأوزون، و تركيز الأوزون 95 دوبسون.

 ووفقًا لاستنتاجات الباحث باوان بهارتيا، من وكالة ناسا، فإن "ثقب المنطقة القطبية الجنوبية يستقر، ويبدو أنه يتحسن ببطء. والباحثون يركزون على التأكد من أن التحسن يمضي كما هو متوقع". وقد توقفت زيادة نسبة المركبات الضارة بالأوزون في الجو في السنوات الأخيرة، وربما تكون بالفعل في تناقص. ومن المتوقع أن يستمر ثقب الأوزون السنوي لفترة، على الرغم من ذلك، لأن المركبات التي تؤثر على الأوزون تظل في الهواء  لعشرات الأعوام. وقد بينت دراسة حديثة أنه بدون بروتوكول مونتريال فإن نقص الأوزون قد يزيد عشر مرات على الأقل على المستويات المرصودة حاليًّا بحلول عام 2050م.

 ويرى بهارتيا أن تغيرات ثقب الأوزون الآن لا تتحكم فيها التغيرات في مستويات مركبات الكلوروفلوروكربون بشكل كبير، ولكنها تعود إلى تغيرات طقسية سنوية في طبقة الاستراتوسفير. ومن الجدير بالذكر أن بهارتيا كان أول باحث يقدم بيانات من الأقمار الصناعية تظهر وجود ثقب طبقة الأوزون.                 
المراجع:
NASA’s Earth Observatory
http://earthobservatory.nasa.gov/IOTD/view.php?id=79198

ثقب الاوزون

ماهو ثقب الاوزون هو فراغ في طبقة غاز الأُوزون الموجودة في الغلاف الجوي والتي من وظيفتها حماية الارض من الاشعة الضارة المنبعثة من الشمس الى الارض.
يوجد هذا الثقب فوق القارة المتجمدة الجنوبية وتم اكتشافه في اواخر القرن الماضي على يد بعض العلماء البريطانيين ويجزم بعض العلماء بان السبب الرئيسي هو انبعاث الغازات الضارة من الارض او بشكل اصح السبب الرئيسي لهذا الثقب هو ظاهرة [LINK=http://www.bee2ah.com/الاحتباس-الحراري]الاحتباس[/LINK] [LINK=http://www.bee2ah.com/الاحتباس-الحراري]الحراري[/LINK].
يقاس تركيز الأوزون فى الجو بوحدة جزء فى المليون من حيث الحجم ويقاس هذا التركيز بجهاز يسمى مقياس دوبسون للتحليل الضوئى وهو جهاز يحلل طيف ضوء الشمس وقوة ظهور خطوط الطيف التى يشكلها غاز الأوزون.
ما هو ثقب الاوزون و كيفية امتصاص طبقة الاوزون للاشعة عند دخول الأشعة فوق البنفسجية، تمتص جزيئات الأوزون تلك الأشعة، ويتم ذلك الامتصاص عبر انقسام تلك الجزيئات بعد الامتصاص مباشرة، تنقسم جزئية الأوزون إلى جزئين، بعد ذلك تعود الجزيئات التي انقسمت لتتّحد من جديد، فتعود إلى وظيفتها من جديد أي تعود لتمتص الأشعة الفوق بنفسجية التي تحاول الدخول للغلاف باستمرار، ثم تنقسم..وهكذا .
إلا أن انبعاث بعض الغازات داخل الغلاف الجوي مثل الكلور المنبعث من مستحضرات التجميل والتنظيف والتعقيم وحتى المبيدات الزراعية أو ثاني أكسيد الأزوت المنبعث من مداخن المصانع الكبرى أو ثاني أكسيد الكبريت المنبعث بكثرة من احتراق نفايات النفط ومن أفرن صهر المعادن الصلبة أو غيرها..
يؤثر في آلية اتحاد تركيبة جزيئات الأوزون بعد انقسامها ويمنع إعادة توليد أو توحد جزيئات الأوزون وشيئا فشيا تفشل الكثير من ذرات الأوزون بالعودة إلى وظيفتها أي حماية الغلاف من الأشعة فوق البنفسجية فيحدث هناك نقص في كمية الأوزون ، و يتراكم هذا النقص ويزيد مع كثرة وازدياد انبعاث الغازات الضارة بطبقة الأوزون.
ومع الوقت ينحصر هذا النقص في أكثر مكان تصعد إليه تلك الغازات الضارة بطبقة الأوزون فيحدث ترقق في طبقة الأوزون، وشيئا فشيئا تبدأ بالتلاشى ويحدث الثقب في طبقة الأوزون، وبالتالي تبدأ الأشعة فوق البنفسجية بالتسرب إلى جو الأرض محدثة أضرارا هائلة بالحياة على كوكب الأرض وإن وجود الأشعة فوق البنفسجية داخل الغلاف الجوي يحدث ضررا بالغا في كل أشكال الحياة حتى على الإنسان مثل سرطان الجلد أو خلل في المورثات الجينية.

غاز الاوزون وجوده وتأثيرة على الحياة

الأوزون هو غاز ذو لون ازرق | يتكون من ثلاث ذرات من الأكسجين صيغته  O3,ونسبته في الغلاف الجوى ضئيلة قد لا تتجاوز في بعض المناطق واحد في المليون وهو غاز سام.


مكان الأوزون
يوجد الأوزون طبيعياً في طبقة الستراتوسفير ويرجع وجودة إلى سلسلة من التفاعلات بين الأكسجين الجزئى والذرى ولايبقى الأوزون المتكون لفترة وجيزة ثم يتفكك بفعل ضوء الشمس إلى جزئي أكسجين ثم يتكون وفى النهاية نحصل على شكل يبقى دائماً على طبقة من الأوزون في منطقة الستراتوسفير متوازنة وهذا التوازن يعتمد على سرعة تكوينه وسرعة تفكك الأوزون. وعندما يحدث تداخل لبعض المواد مع هذة السرعة يحدث خللا في الاتزان، إما بزيادة تركيز الأوزون أو بالعكس تحلل الأوزون من منطقة الستراتوسفير.

الأوزون في طبقات الجو السفلى
على العكس من طبقات الجو العليا فان تواجد الاوزون في طبقات الجو السفلى يسبب اضرار كبيرة. فاستنشاق جزء يسير من الاوزون مع الهواء يسبب صداع واثار صحية غير محمودة. كما أنه يؤثر على الريئتين ويضعف مقاومتها للبكتريا وقد يسبب تحطما للخلايا. كما أنه يدمر المطاط والبوليمرات ويجعل عمرها أقصر وخصوصا اطارات السيارات. والسبب الرئيسي لتكون الاوزون في الطبقات السفلى هو عادم السيارات وادخنة المصانع.

تأثير الأوزون على الحياة
السبب الرئيسي لوجود الأوزون في الغلاف الجوي هو أنه يحمى الأرض من الأشعة فوق البنفسجية التي تصلنا من الشمس والتي يتولى امتصاص أكثرمن 99% منها، وبذلك يحمى أشكال الحياة المعروفة على سطح الأرض وهذا ما يجعل الحياة على كوكبنا ممكنة على خلاف بعض الكواكب الأخرى في نظامنا الشمسي.

طبقة الأوزون وأهميتها
	إن طبقة الأوزون هي الطبقة التي تحتوي علي غاز الأوزون في طبقات الجو العليا من الغلاف الجوي والتي تقع في الغلاف الاستراتوسفيري للغلاف الجوي، وطبقة الأوزون تحيط بالغلاف الجوي إحاطة كامـلة علي ارتفاع يتراوح مابين 20 و 30 كيلـو متر من سطـح الأرض ويتراوح سمكها من 2-8 كيلو متر. وتقوم طبقة الأوزون بدور المرشح الطبيعى والدرع الواقى الذى يحيط بالأرض ليحميها من الجزء الضار من الأشعة فوق البنفسجية (Ultra Violet - B) ذات الأضرار الجسيمة بصحة الإنسان والحيوان على حد سواء،كما تقلل من نمو النبات وإنتاج المحاصيل الزراعية، وتؤثر على نظم البيئة المائية. إن النشاط البشري وما استحدثه الإنسان من تكنولوجيا في تخليق المواد الكيميائية قد أدي بعض منها إلي تدمير طبقة الأوزون ومن أهم المواد الكيميائية التي تستنفد  طبقة الأوزون: أ- الكلوروفلوروكربونات والهيدروكلوروفلوروكربونات المستخدمة بكثرة في أجهزة التبريد  والتكييف المنزلية والتجارية والصناعية. ب- الهالونات المستخدمة في أنظمة مكافحة الحرائق. ج- مادة بروميد الميثيل المستخدمة كمبيد حشري في تخزين المحاصيل الزراعية وتعقيم التربة الزراعية. د- بعض المذيبات المستخدمةفى تنظيف الأجزاء الميكانيكية و المعدنيةوالدوائر الالكترونية  مثل مادة رابع كلوريد الكربون. وتحتوى هذه الغازات عادة على ذرات من الكلور أو البروم تنفصل نتيجة لتأثرها بالأشعةفوق البنفسجية فتتجه إلى أقرب وحدة من غاز الأوزون الذى يتكون من ثلاث ذرات أوكسجين,وتضم إليها إحداها تاركة ذرتين (وحدة لا تقاوم الأشعة فوق البنفسجية) وتمضى ذرة الكلور ومعها ذرة الأوكسجين إلى أن تلتقى بذرة أوكسجين أخرى منفردة، فتلتحم ذرتا الأوكسجين مع بعضهما مكونة وحدة أوكسجين (وحدة لا تقاوم الأشعة فوق البنفسجية) وتنفصل ذرة الكلور وتمضى إلى وحدة أوزون أخرى لتفعل معها نفس الشىء – وهكذا تتكرر عملية الهدم هذه ملايين المرات وذلك فى الطبقات العليا (الاستراتوسفيرية).
	الكيماويات التي تدمر طبقة الأوزون وتصنيفها
	إن مصدر التهديد يأتى نتيجة أعمال وتكنولوجيا ابتدعها الإنسان بالإضافة إلى مجموعة من الممارسات البسيطة فى الحيــاة اليومية العادية لإنسان القرن العشرين ومنها انبعاث غازات: أ- (CFCs) الكلوروفلوروكلربون و(HCFCs) الهيدروكلوروفلوروكربون والمستخدمة فى أجهزةالتبريد والتكييف المنزلية والتجارية والصناعية وأجهزة التكييف المركزية، وفى أجهزة تكييف السيارات. ب- CFCs المستخدمة فى الايروسولات والتى تنطلق فى الفضاء عند استخدام بخاخات العطور والمبيدات الحشرية والأدوية. ج- بعض المذيبات المستخدمة فى تنظيف الأجزاء الميكانيكية والمعدنية      والدوائر الإلكترونية. د- الهالونات المستخدمة فى أنظمة مكافحة الحرائق. هـ- بروميد الميثيل المستخدم كمبيد حشرى فى التخزين وتعقيم التربة الزراعية