كيف انغلق ثقب الاوزون

كتابة شيماء طه آخر تحديث: 01 مايو 2020 , 08:29

أعلن باحثون في الفترة السابقة عن وجود ثقب قياسي للأوزون تحطم الرقم القياسي في القطب الشمالي هذا الربيع  ، وأعلن علماء في خدمة كوبرنيكوس لرصد الغلاف الجوي تتبع حفرة الأوزون “غير العادية إلى حد ما” يوم الخميس من أبريل من عام 2020 على تويتر أنها قد انتهت.

كما قالت المجموعة إن الثقب نتج عن دوامة قطبية وأغلقت عندما انفجرت تلك الدوامة. وقالت المجموعة مرارًا على تويتر: “COVID19 وعمليات الإغلاق المرتبطة بها ربما لا علاقة لها بذلك”. “لقد كان مدفوعًا بدوامة قطبية قوية بشكل غير معتاد وطويلة العمر ، ولا يرتبط بتغيرات جودة الهواء.”

ما هو ثقب الاوزون

في القارة القطبية الجنوبية نجد أن ثقب الأوزون يتقلص إلى أصغر حجم مسجل، ولا يتعلق بالاحترار العالمي الدوامة القطبية هي منطقة كبيرة من الهواء البارد عالية في الغلاف الجوي والتي تدور عادة فوق القطب الشمالي. ثقب الأوزون هو ترقق دراماتيكي لطبقة الأوزون وعادة ما يتم تعزيز حجمه بدرجات حرارة أكثر برودة.

وقالت المجموعة إن ثقوب الأوزون تتشكل سنويًا على مدار السنوات الـ 35 الماضية في القطب الجنوبي بسبب المواد الكيميائية من صنع الإنسان التي تهاجر إلى الستراتوسفير وتتراكم جميعها داخل دوامة تسمى دوامة قطبية قوية، وذلك بسبب وجود درجات الحرارة الدافئة ليست العادية بل المرتفعة فوق القارة القطبية الجنوبية بالأخص، حيث انكمش ثقب الأوزون إلى أصغر حجم له في أكتوبر الماضي.

ومع ذلك ، في القطب الشمالي ، تكون الدوامات القطبية أضعف بكثير ، مما يعني أن الظروف اللازمة لمثل هذا الاستنفاد القوي للأوزون لا توجد عادة ، مما يجعل ثقب الأوزون هذا “غير مسبوق”.[1]

نفاذ الأوزون فوق القطب الشمالي

كان استنفاد الأوزون فوق القطب الشمالي في عام 2020 شديدًا لدرجة أن معظم الأوزون على ارتفاع حوالي 11 ميلاً قد استنفد، كما قال باحثون إن المرة الأخيرة التي لوحظ فيها استنفاد قوي للأوزون الكيميائي بالمثل في القطب الشمالي كانت في ربيع 2011.

أهمية طبقة الأوزون

إن طبقة الأوزون مهمة لأنها تعمل مثل واقي الشمس، مما يمنع الطاقة فوق البنفسجية الضارة المحتملة من الوصول إلى سطح كوكبنا، وبدونه يمكن أن يعاني البشر والحيوانات من زيادة معدلات الإصابة بسرطان الجلد والأمراض الأخرى مثل إعتام عدسة العين.

لأن الأوزون الموجود طبيعياً في الغلاف الجوي هو الأوزون “الجيد” وهو على النقيض من الأوزون “السيئ” بالقرب من السطح ، وهو تلوث من صنع الإنسان يمكن أن يسبب مشاكل في الجهاز التنفسي. 

أسباب استنفاد الأوزون

يتكون استنفاد الأوزون من حدثين مترابطين تمت ملاحظتها منذ أواخر السبعينيات وهما:

  • انخفاض ثابت بحوالي أربعة بالمائة في إجمالي كمية الأوزون في الغلاف الجوي للأرض (طبقة الأوزون).
  • وانخفاض كبير في فصل الربيع في الأوزون الموجود حول المناطق القطبية للأض ويطلق عليها الستراتوسفيري . [2]

ويشار إلى هذه الظاهرة الأخيرة باسم ثقب الأوزون، وهناك أيضًا أحداث استنفاد الأوزون التروبوسفيرية القطبية الربيعية بالإضافة إلى أحداث يقال لها الستراتوسفير والتي تعد أحد الأسباب الرئيسية لاستنفاد الأوزون ويعود السبب في ذلك  لأن ثقب الأوزون هو تلك المواد الكيميائية المصنعة ، وخاصة المبردات الهالوكربونية المصنعة والمذيبات والوقود وعوامل نفخ الرغوة (مركبات الكلوروفلوروكربون) ومركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية والهالونات) ، المشار إليها بالمواد المستنفدة للأوزون (ODS).

يتم نقل هذه المركبات إلى الستراتوسفير عن طريق الخلط المضطرب بعد انبعاثها من السطح ، وتختلط أسرع بكثير مما يمكن أن تستقر فيه الجزيئات، وبمجرد دخولها في الستراتوسفير، تطلق ذرات الهالوجين من خلال التفكك الضوئي ، والتي تحفز انهيار الأوزون (O3) إلى الأكسجين (O2)، وقد لوحظ أن كلا النوعين من استنفاد الأوزون يتزايدان مع زيادة انبعاثات الهالوكربونات. 

أثار استنفاد الأوزون

استنفاد الأوزون يسبب الكثير من الأمراض وله الكثير من الأضرار كما أثبتت العلماء ومن أهم تلك الأثار نجد ما يلي:

  1. ثقب الأوزون يمثل قلقًا عالميًا بشأن مخاطر السرطان المتزايدة والآثار السلبية الأخرى.
  2. تمنع طبقة الأوزون معظم الأطوال الموجية للأشعة فوق البنفسجية الضارة من الأشعة فوق البنفسجية من المرور عبر الغلاف الجوي للأرض.
  3. تسبب هذه الأطوال الموجية سرطان الجلد وحروق الشمس والعمى الدائم وإعتام عدسة العين ، والتي كان من المتوقع أن تزداد بشكل كبير نتيجة لضعف الأوزون ، بالإضافة إلى الإضرار بالنباتات والحيوانات.

وقد أدت هذه الشواغل والأثار  إلى اعتماد أهم البروتوكولات الخاصة بتلك الأزمة وهي بروتوكول مونتريال وذلك في سنة 1987 ، والذي يحظر من إنتاج كافة مركبات الكربون ذات المركبات الكلورية فلورية بالإضافة إلى مركبات الهالونات وغيرها من العديد من المواد الكيميائية التي تعد أحد أهم المسببات المستنفدة للأوزون. 

إلى أن بدأ العمل بهذا الحظر في سنة 1989، واستقرت مستويات الأوزون بحلول منتصف التسعينات وبدأت في التعافي في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، حيث توقف تحول التيار النفاث في نصف الكرة الجنوبي باتجاه القطب الجنوبي وربما يتراجع. [4]

من المتوقع أن يستمر الانتعاش خلال القرن المقبل ، ومن المتوقع أن يصل ثقب الأوزون إلى مستويات ما قبل 1980 بحلول عام 2075.

ولكن بالفعل في عام 2019 ذكرت وكالة ناسا أن ثقب الأوزون كان الأصغر منذ اكتشافه لأول مرة في عام 1982، ويعتبر بروتوكول مونتريال أنجح اتفاق بيئي دولي حتى الآن. [5]

بيانات وكالة ناسا عن ثقب الأوزون

وفقا لبيانات حديثة من وكالة ناسا، وصلت مستويات الأوزون فوق القطب الشمالي إلى مستوى قياسي منخفض في مارس، كان استنفاد الأوزون “الحاد” بالتأكيد غير عادي – 1997 و 2011 هما العاملان الوحيدان اللذان تم تسجيلهما عندما حدث استنفاد ستراتوسفير مماثل فوق القطب الشمالي. وقال الباحثون “في حين أن مثل هذه المستويات المنخفضة نادرة ، فهي ليست غير مسبوقة”.

ويعود هذا الدمار إلى تلك المواد الكيميائية من صنع الإنسان والتي تسمى مركبات الكلوروفلوروكربون الطبقة في القرن الماضي ، مما تسبب في النهاية في الحفرة الشهيرة التي تشكلت في القارة القطبية الجنوبية في الثمانينات، وأشار الخبراء إلى أن “الظروف الجوية غير العادية” هي سبب أحدث حفرة ، مما يؤدي إلى تفاعل المواد الكيميائية الصناعية مع السحب العالية الارتفاع في درجات الحرارة المنخفضة بشكل غير طبيعي.

ثقب الأوزون مغلق الآن

أكبر ثقب الأوزون في القطب الشمالي تم تسجيله على الإطلاق مغلق الآن، هذا المانشيت الذي تداولته الصحف الأن.

فجأة كما تشكل لأول مرة ، تم شفاء ثقب الأوزون القياسي، وأن أكبر ثقب للأوزون ينفتح فوق القطب الشمالي مغلق الآن ، بعد الانفتاح لأول مرة في وقت سابق من هذا الربيع.

حيث أعلن علماء يراقبون الثقب “غير المسبوق” في خدمة كوبرنيكوس لرصد الغلاف الجوي (CAMS) الإغلاق الأسبوع الماضي، وعلى الرغم من إغلاق فيروسات التاجية مما أدى إلى انخفاض كبير في تلوث الهواء.

قال الباحثون إن الوباء على الأرجح ليس هو سبب إغلاق ثقب الأوزون، “في الواقع ، COVID19 وعمليات الإغلاق المرتبطة بها ربما لا علاقة لها بهذا” .

كما غرد CAMS يوم الأحد. “لقد كان مدفوعًا بدوامة قطبية قوية بشكل غير معتاد وطويلة العمر ، ولا يرتبط بتغيرات جودة الهواء.”

وقالت بولاية ماريلاند في بيان صحفي “إن الأوزون في القطب الشمالي المنخفض هذا العام يحدث حوالي مرة واحدة في كل عقد” ، كبير العلماء لعلوم الأرض في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا في جرينبيلت. “بالنسبة للصحة العامة لطبقة الأوزون ، هذا أمر مثير للقلق لأن مستويات الأوزون في القطب الشمالي عادة ما تكون مرتفعة خلال شهري مارس وأبريل.”

في وقت سابق من هذا الشهر ، قال علماء من وكالة الفضاء الأوروبية إن الثقب النادر يغطي مساحة تعادل ثلاثة أضعاف مساحة غرينلاند، توقعوا أن تلتئم مع زيادة درجات الحرارة ، مما يؤدي إلى انهيار الدوامة القطبية في القطب الشمالي والسماح للهواء المستنفذة للأوزون بالاختلاط مع الهواء الغني بالأوزون من خطوط العرض المنخفضة.

تطورات حالة ثقب الأوزون

بعد التوقيع على بروتوكول مونتريال في عام 1987 ، وافقت 197 دولة على التخلص التدريجي من المواد الكيميائية مثل مركبات الكلوروفلوروكربون من أجل حماية الأوزون من المزيد من الضرر ، مما ساهم في انخفاض حجم الثقب فوق القارة القطبية الجنوبية، بدون هذه اللوائح ، لكان ثقب الأوزون في القطب الشمالي هذا العام قد يشكل تهديدًا لصحة الإنسان.

وقال نيومان “لا نعرف سبب تسبب ديناميكيات الموجة في الضعف هذا العام.” “لكننا نعلم أننا لو لم نتوقف عن وضع مركبات الكربون الكلورية فلورية في الغلاف الجوي بسبب بروتوكول مونتريال ، لكان استنفاد القطب الشمالي هذا العام سيكون أسوأ بكثير.” [6]

إن طبقة الأوزون تقع بين 9 و 22 ميلاً فوق سطح الأرض، وتعمل طبقة الأوزون على حمايتنا من الأشعة فوق البنفسجية الضارة، على عكس حال تلك الحفرة التي تطورت فوق القطب الشمالي، فإن هذا ثقب الأوزون الموجود في القطب الجنوبي الموجود بالنصف الجنوبي من الكرة الأرضية، والناتج عادة بسبب المواد الكيميائية مثل البروم المهاجروالكلور إلى الستراتوسفير، وكل ما تم ذكره كان هو السبب الرئيسي الذي أدي إلى حدوث هذا الثقب الهائل فوق القطب الجنوبي والموجود منذ اكثر من 35 عاماً.

انتهي ثقب الاوزون تماماً

ورغم من وجود عدد من الأخبار السارة والتي يتم تناقلها منذ العام الماضي حول أن ثقب الأوزون عند القطب الجنوبي في أدني مستوياته إلا أن لا أحد يتخيل أنه يمكن أن ينغلق.

 فلم يتوقع نظام إدارة ضمان الكفاءة أن تعود أعداد الأوزون إلى المستويات المنخفضة للغاية التي شهدتها في أوائل أبريل ، مما يمنح بعض الأمل في هذه الأوقات القاتمة (طبقة الأوزون تتعافى ببطء ، بطريقة أو بأخرى). [7]

زر الذهاب إلى الأعلى
إغلاق