ثقب الاوزون

لم تعد قضية الأوزون مشكلة محلية او اقليمية، بل اصبحت شأنا عالميا، يحتاج الى تضافر الجهود لمواجهة الاخطار التي قد يحملها المستقبل.. وقد يتساءل البعض: لماذا كل هذا الاهتمام العالمي بقضية الأوزان؟ وتكمن الاجابة في مدى خطورة الاثار الصحية والبيئية، لا على الانسان وحده، بل على الحيوان والنبات والنظم البيئية الاخرى.

مم يتكون الأوزون؟

يتكون عنصر الأوزون من الاكسجين الجوي والاختلاف بينه وبين الاكسجين الجزيئي هو ان الاول متحد ثلاثيا في حين ان الاكسجين الجزيئي، كما هي حالته الطبيعية التي نستنشقها، مكون من ذرتين من الاكسجين، وتحدث عملية اختزال

الاكسجين الجزيئي، الذي يصل الى طبقات الجو السفلى الى اوزون فوق المناطق المدارية، وذلك بفعل الاشعة فوق البنفسجية عالية الطاقة، ذات الموجات 240- 300 نانومتر، ومن هناك ينتشر الاوزون في طبقة الغلاف الجوي على ارتفاعات تتراوح بين 20 و 50 كيلومترا فوق سطح الارض. ويعتبر الاوزون احد المكونات المهمة في الجو، حيث يصل تركيزه الى ما يقرب من -1 ميكروغرام لكل غرام من الهواء، الا ان تنفس الهواء الغني بالاوزون يؤثر في الجهاز التنفسي والجهاز العصبي وينتج عن ذلك ضيق في التنفس، والصداع والارهاق وتظهر هذه الاعراض بوضوح بين صغار السن والشباب، ولهذا فان اطفال المدارس في مدينة لوس انجلوس حيث مستويات الاوزون مرتفعة يجبرون على البقاء داخل ابنية المدارس عندما يصل تركيز الاوزون في الهواء الى 35 جزءا من المليون. عنصر شيطائي وقد حاول الباحثون في وكالة الفضاء الاميركية منذ ما يزيد على ربع قرن استغلال الأوزون كوقود لاطلاق المركبات الفضائية وقد وصفه بعضهم بانه عنصر شيطاني ولعل أهم الأسباب التي تهدد طبقة

الأوزون في التلوث الصناعي للجو الناجم عن اكاسيد النيتروجين والمركبات المعروفة بـ "كلوروفلوروكربونات"، كما ان

اول اكسيد النيتروجين، وثاني اكسيد النيتروجين اللذين ينطلقان من الطائرات سابقة الصوت، التي تحلق بمستوى طبقة الأوزون وتخترقها يؤديان الى تحفيز تحلل الاوزون بواسطة تفاعلات كيميائية.

وكان اول من قدم توقعات علمية حقيقية، لخطورة مركبات الكلوروفلوروكربونات على طبقة الاوزون هما العالمان دولاند ومولينا المختصان في كيمياء الظواهر الجوية في جامعة كاليفورنيا الاميركية، حيث قاما عام 1974 بتخليق ظروف مختبرية شبيهة بتلك المتواجدة في وسط وخارج الطبقات العليا من الغلاف الجوي، وهي المواقع التي تتركز فيها طبقة الأوزون الواقية. وقد ظهر لها ان هذه المركبات تدمر جزيئات الأوزون بفاعلية مرعية. وافترض هذان العالمان ان مركبات لكلوروفلوروكربونات يمكنها في نهاية المطاف ان تخرب 20% الى 30% من درع الاوزون الواقي كليا مما يهدد جميع اشكال الحياة على سطح الارض بعواقب وخيمة. في حين اشـار كثير من العلماء الشكوك حول توقعات دولاند ومولينا، واعتقد معظهم بان النقصان في طبقة الاوزون في وقت ما من القرن القادم لن يزيد عن 2 الى 4%.

أسباب ثقب الأوزون

وهي تتلخص فيما يلي:

1 ) المرذوذات الضارة .

2 ) الطيران النفاث .

3 ) إطلاق الصواريخ إلى الفضاء .

4 ) التفجيرات النووية .

أولا:المرذوذات الضارة

وتسمى ( البخاخات أو الايروسولات )

المرذوذات تعني بها العبوات أو البخاخات التي تنفث منها المواد

الكيميائية على هيئة ذرات دقيقة

محملة على غازات مضغوطة داخل علب ،

وقد شاع استعمال هذه العلب المضغوطة في السنوات الأخيرة لأغراض

متعددة منها

معطرات الغرف

وأنواع الاسبراي

ومثبتات الشعر للسيدات

ومبيدات للحشرات المنزلية والناموس ومنظفات لبعض الأسطح وغيرها كثير .

حيث يتمثل الخطر في هذا الغاز في احتوائه على غاز الكلور الذي ينتج من تفكك

الكلوروفلوروكربون تحت تأثير
الأشعة فوق البنفسجية ،(انتبهوا مو الأستاذة حقتنا هذه أشعة):D

ولقد وجد أن الكلور الذي ينفصل من هذا الغاز هو العنصر الوسيط في تدمير غاز الأوزون ،

وبذلك وضح أن هذا التفاعل البطيء الذي يتم في طبقة الاستراتوسفير هو السبب الجوهري والأول في نضوب الأوزون ،

وتقليل نسبة تركيزه في بعض طبقات الغلاف الجوي ووجود ثغرات أو فجوات في مناطق متفرقة فيه ،

وأن هذا النضوب ليس تفاعلاً سريعاً يحدث للتو واللحظة . بل له خاصية الاستمرار البطيء

الطائرات النفاثه :
لقد كان الجدل بين العلماء هو ان

اختيار أنسب السرعات فوق الصوتية التي يمكن

أن يتحملها جسم الإنسان دون أن يحدث فيه تغيرات ومؤثرات بيولوجية أو فسيولوجية جسمية أو تصبه بالضرر ،

ولم يلتفت العلماء إلى الجانب الأهم وهو مدى ما يمكن أن تحدثه كميات الغازات الرهيبة

التي يمكن أن تنفثها هذه الطائرات من عوادم في الغلاف الجوي.

بالإضافة إلى الاضطراب الذي تحدثه هذه الطائرات في طبقات الغلاف الجوي ،

والتي من آثارها تدمير غاز الأوزون في هذه الطبقات لخروج غازات وسيطة

( مثل غاز النيتروجين أو الأوزوت منها)

حيث أن محركاتها تقوم بشفط أو ابتلاع قدر هائل من الهواء من

مقدماتها للحصول على الأكسجين الموجود في الهواء والموجود في أكاسيد النيتروجين أيضاً ،

وذلك بغية أن يعمل الأكسجين كعامل مساعد للاحتراق الهائل الذي يحدث

في غرف احتراق محركات هذه الطائرات .

ومن ثم فإن بقايا هذا التفاعل وهو غاز الأوزوت ( النيتروجين )

يكون بالضرورة موجوداً في غازات العادم التي تتنفثها من مؤخراتها والتي تؤدي إلى دفع الطائرات بالتالي إلى الأمام ..

ثالثاً : إطلاق الصواريخ إلى الفضاء

حيث أن القدر المهول

من الغازات الملازمة لدفع حركة الصاروخ للأمام

تستلم حرق قدر هائل من الوقود السائل أو الصلب ، أي أن الغازات

الناتجة عن الاحتراق والتي تنفث في الجو من مؤخرات الصاروخ تكون هائلة الحجم

وتقدر بآلاف الأطنان ، وفي كل أنواع الصواريخ تحتوي هذه الغازات

قدراً كبيراً من الغازات الوسيطة لتدمير الأوزون

كالكلور والنيتروجين وغيرهما ،

ويكون ذلك بنسبة كبيرة في الصواريخ التي تستخدم الوقود الجاف

( أي الصلب ) وبنسبة أقل في الصواريخ ذات الوقود السائل .

ومعنى ذلك أن الإتلاف لطبقة الأوزون أصبح شائعاً في أغلب اطلاقات الصواريخ ولقد قدر العلماء أن 500 عملية إطلاق متتالية للصواريخ ( ساترن – 5 ) الأمريكي كفيلة بالقضاء على كل غاز الأوزون في الغلاف الجوي.

رابعاً : التفجيرات النووية

لقد كان لتفجيرالقنبلتين الذريتين فوق مدينتي هيروشيما ونجازاكي اليابانيتينفي أغسطس 1945م الكثير من الآثار فقد مات على الفور 72 ألف مواطن ياباني وأصيب 80ألف آخرين إصابات بالغةوامتدت الإشعاعات المميتة عدة آلاف من الكيلو متراتوالتي تركب جيلاً من المشوهين ما زال كثير منهم أحياء حتى الآن كما أعقب هذا التفجير الذري بثوان معدودة عمود من الدخان شمخ إلى ارتفاع عالفي الجو ثم الفضاء ملبداً بغيوم كثيفة حجبت ضوء الشمس عدة ساعات ،ومع كل ما حواه عمود الدخان من أذى فلا شك أن الغازات والحرارة البالغة التي نجمت عنه ، كان لها تأثيرات بالغة على طبقة الأوزون وما تحتها وما فوقها ، وهي تطاول عنان السماءمخترقة كل طبقات الغلاف الجوي بدافع ذاتي قوي اكتسبته من قوة التفجير هذه .

وبعد ذلك تطورت الأمور وأصبحت التفجيرات الذرية هينة وضعيفة بالنسبة لما توصل إليه العلماء بعد ذلك من أنواع أخرى على رأسها التفجيرات النووية ، وما استجد من أنواع القنابل الفتاكة والمدمرة مثل القنبلة الكوبالتية والنيوتورونية وغيرها . وهي كلها تبث في الغلاف الجوي قدراً هائلاً من الغازات والإشعاعات والحرارةالتي بلا شك تعمل على تدميرغاز الأوزونأو على الأقل نضوبه . واليوم أصبحت التفجيرات النووية تجرى من أجل التجارب ،ليس فقط في تحت الأرض أو في المناطق الصحراوية النائية وحدها ،بل تجرى أيضاً في أعالي الغلاف الجوي وفي صمت ودون إعلان لأن قليلاً من البشر يحس بها بل امتد الشر أيضاً إلى أعالي الغلاف الجوي والفضاء في صورة أخرى تتمثل في استخداممحركات تعمل بالطاقة النووية في بعضالأقمار الصناعية وسفن الفضاءوخاصة تلك المستخدمةلأغراض التجسسالعسكري .كل ذلك يعني المزيد من نقص الأوزون


اضرار ثقب الاوزون:

الاشعة فوق البنفسمجية من نوع UVB، فتلعب دورا رئيسيا في تكوين الاورام الجلدية القتامية، وهي النوع الاشد خطرا، وهذا يعني حدوث ما يقدر بحوالي 300 الف حالة سرطان جلد سنويا، وستكون حصة الولايات المتحدة فقط ما يقرب من 180 مليون حالة خلال ثمانين سنة، ان لم يتحرك المجتمع الدولي بشكل فاعل لوقف استنزاف طبقة الاوزون.
من الاخطار الصحية الاخرى لمشكلة تدهور حالة طبقة الاوزون حدوث مرض المياه البيضاء، (اي اعتام عدسة العين). فطبقا لتقرير الام المتحدة (سابق الذكر) فان نفاد الاوزون بمعدل 10% قد يتسبب في اصابة حوالي 1.7 مليون شخص سنويا، بهذا المرض نتيجة تعرضهم للاشعة فوق البنفسجية، اضافة الى اصابة العين بمرض الماء الازرق، لعدم قدرتها على مقاومة هذه الاشعة، كما ان الكميات المتزايدة من الاشعة فوق البنفسجية، والتي تخترق طبقة الاوزون، تضعف فعالية جهاز المناعة عند الانسان، وهذا ما يجعل الاشخاص اكثر عرضة للاصابة بالامراض المعدية، الناتجة عن الفيروسات مثل الجرب، وكذلك الناتجة عن البكتيريا كمرض السل، والامراض الطفيلية الاخرى.
ولا تتوقف الاثار السلبية لتقليص طبقة الاوزون على البشر وحدهم، فيسهم تدمير طبقة الاوزون واتساع الثقب في هذه الطبقة في زيادة درجة حرارة سطح الارض وبالتالي يؤدي ذلك الى ما يعرف بظاهرة الاحتباس الحراري.
ولعل اكثر المناطق تضررا هي المنطقة المدارية، نتيجة ارتفاع درجة الحرارة، وقوة اشعة الشمس. كما تشير بعض البحوث الى ان نصف النباتات التي درست حساسة للاشعاعات UVB ينخفض انتاجها ويصغر حجم اوراقها ما يؤثر في انتاج المحاصيل الزراعية، مثلما اوضحت بعض التقارير، ان هناك احتمالات لتناقص انتاج فول الصويا بنسبة 23% نتيجة تعرضها لهذا النوع من الاشعاع. اضافة الى ان التراكيب الكيميائية، لبعض انواع النباتات، قد تتغير بسبب هذا الوضع، مما يضر بمحتواها من المعادن وقيمتها الغذائية، بصورة عامة.
ومن ناحية اخرى فهناك مخاوف من اضعاف تجمعات الكائنات الحية الدقيقة، الموجودة في مياه البحار والمحيطات والمعروفة بالعوالق النباتية، نتيجة تعرضها للاشعة فوق البنفسجية، وتعتبر هذه الكائنات اساسا مهما لسلسلة الغذاء في الانظة البيئية المتواجدة في المياه العذبة والمالحة، وفي مقدمتها الاسماك والربيان وغيرها.
كما ان العوالق النباتية تقوم بدور كبير قي امتصاص غاز ثاني اكسيد الكربون في الجو وبذلك تخفف من وطأة الاحتباس
الحراري، كما انها تطلق الاكسجين الضروري لاستمرار الحياة.

ثقب الاوزون لن يتقلص قبل عشرة سنوات على الاقل

صور فضائية تظهر تطور طبقة الأوزون فوق القطب الجنوبي في السنوات الماضية (رويترز-أرشيف)

حذرت المنظمة الدولية للأرصاد الجوية من أن الثقب الذي ظهر في الثمانينات في طبقة الأوزون فوق القطب الجنوبي لن يتقلص قبل عشر سنوات أو عشرين عاماً ولن يزول تماما إذا جرى كل شيء على ما يرام قبل 2075. وفي بداية الثمانينات, لاحظ العلماء وجود ثقب فوق القطب الجنوبي تسبب به انخفاض غير عادي في درجات الحرارة على ارتفاع عال خصوصاً بسبب غازات تستخدم في التبريد والتكييف.‏ وسمحت التعبئة الدولية بتوقيع اتفاق مونتريال في 1987 للتخلص بسرعة من هذه المواد المضرة, وفي 2007 وقعت 190 دولة اتفاقاً لوقف استخدام جيل ثان من الغازات الخاصة بالتبريد أقل ضرراً في الدول المتطورة في 2030 والدول النامية في 2040.‏ وأشارت المنظمة إلى أن مساحة الثقب الذي يتشكل عادة منتصف آب ويتراجع منتصف كانون الثاني أكبر حالياً من الحد الأقصى الذي بلغته في الفترة نفسها من العام الماضي، وقد‏ قالت وكالة الطقس التابعة للأمم المتحدة إن ثقب طبقة الأوزون فوق القطب الجنوبي ربما يكون هذا العام أكبر منه في العام السابق.
وقالت المنظمة العالمية للأرصاد الجوية في أحدث نشرة لها الجمعة بشأن الأوزون أن الأقمار الصناعية وغيرها من عمليات المراقبة حتى الآن "يمكن أن تشير إلى أن ثقب الأوزون في عام 2008 سيكون أقل منه في عام 2006 لكن أكبر منه في عام 2007" مشيرة إلى أن تآكل طبقة الأوزون هذا العام بدأ "متأخرا بعض الشيء عن موعده في العام الماضي".
وفي حين تراجع استخدام الكلوروفلوروكربونات التي تتسبب في تآكل طبقة الأوزون الا أن الغلاف الجوي لا تزال به كميات كبيرة من الكلور والبروم تسبب حدوث ثقوب مجددا في الطبقة الواقية.
إلا أن المنظمة قالت إنه لا يزال من السابق لأوانه إعطاء بيان قاطع بشأن تطور طبقة الأوزون هذا العام ودرجة الفقد التي ستحدث في الأوزون.
وتحمي طبقة الأوزون الأرض من الأشعة فوق البنفسجية الضارة التي يمكن أن تسبب سرطان الجلد.
ويبلغ حجم ثقب الاوزون فوق القطب الجنوبي في الاحوال الطبيعية حوالي مساحة أمريكا الشمالية لكن حجمه النهائي يتوقف على الظروف الجوية.

مفاوضات عاجلة
ازاء الوضع الخطير الذي تشهده طبقة الاوزون فقد التقت هيئة عالمية مكونة من 100 عالم عام 1987 لمناقشة جميع المعلومات المتوفرة ولاتخاذ القرارات لحل هذه القضية. كما دعت الامم المتحدة في العام نفسه الى مفاوضات عاجلة لتقليص انتاج واستعمال مركبات الكلوروفلوروكربونات د وليا وقد وقعت 91 دولة بتاريخ 15/9/1987 على ما عرف فيما بعد ببروتوكول مونتريال وقد اتفقت هذه الدول على خفض انتاجها من مركبات الكلوروفلوروكربونات، وا لبالغ 90% من الانتاج العالمي. وعدل هدف البروتوكول في عام 1990 في لندن ليصبح تداول هذه المواد ممنوعا قطعيا عام 2000.
الحلول
هناك اجماع بين المنظمات الحكومية، وغير الحكومية في العالم على ان بدائل ا لكلوروفلوروكربونات والهالونات المقبولة بيئيا، ستقدم نتائج مشجعة على المدى البعيد. ولكن الصعوبة في حماية طبقة الاوزون تكمن في المعوقات الفنية والتمويلية ومن اكثر البدائل التي تم تطويرها لمواكبة المتطلبات البيئية والاقتصادية والصناعية والاستهلا كية التبريد الكهروحراري والتبريد بالامواج الصوتية. وفي هذا الاطار قدمت شركة اميركية ثلاجة منزلية صغيرة تعمل بدورة استرلنج التي تعتمد على مبدأ تسخين حجم ثابت من الغاز مثل الهيدروجين او الهيليوم يؤدي الى ارتفاع الضغط وادعت الشركة ان كفاءة الثلاجة المطورة أفضل بالمقارنة مع الثلاجة التقليدية.
وفي المكسيك نجح العلماء في تصنيع قوالب الثلج بتسخير الطاقة الشمسية، وفي هذا الصدد ايضا تم تصنيع جهاز تبريد من نوع ستار، يعمل بالامواج الصوتية (الثرموأكوستيك) وقد جرب بتفوق على متن مركبة الفضاء ديسكفري.

هل نفقد ذات يوم مثل هذه المناظر النضرة؟