سوراخ شدن لایه‌ی اوزون: تأثیرات و علل سوراخ شدن لایه‌ی اوزون

لایه‌ی اوزون اشعه‌های ماورای بنفش مضر را جذب می‌کند و مانع ورود آن‌ها به اتمسفر زمین می‌شود. ولی، عوامل مختلفی باعث سوراخ شدن لایه‌ی اوزون و آسیب دیدن این لایه‌ی محافظ شده‌اند. در ادامه‌ی مقاله اطلاعاتی راجع به فرآیند سوراخ شدن لایه‌ی اوزون و تأثیرات آن ارائه شده است.

تشکیل اوزون

اوزون گازی بی‌ رنگ است که در اتمسفر بالایی زمین وجود دارد. اوزون هنگامی تشکیل می‌شود که مولکول‌های اکسیژن فوتون‌های ماورای بنفش را جذب می‌کنند و تحت واکنش فوتولیز قرار می‌گیرند. در این فرآیند، یک مولکول اکسیژن به دو اتم اکسیژن تجزیه می‌شود. اتم اکسیژن آزاد با مولکول‌ اکسیژن ترکیب می‌شود و مولکول اوزون را تشکیل می‌دهد. مولکول‌های اوزون به نوبه‌ی خود اشعه‌های ماورای بنفش با طول موج 310 تا 200 نانومتر را جذب می‌کنند و به این ترتیب مانع ورود این اشعه‌های مضر به اتمسفر زمین می‌شوند.
فرآیند جذب اشعه‌های مضر هنگامی اتفاق می‌افتد که مولکول‌های اوزون به یک مولکول اکسیژن و یک اتم اکسیژن تجزیه می‌شوند. اتم اکسیژن دوباره با مولکول اکسیژن ترکیب می‌شود و مولکول اوزون تشکیل می‌شود. مقدار اوزون با این فرآیند پیوسته حفظ می‌شود.
اشعه‌های ماورای بنقش امواج الکترومغناطیسی با انرژی بالا هستند که از خورشید ساطع می‌شوند. اشعه‌ی ماورای بنفش شامل UV-A ، UV-B و UV-C است که UV-A کم خطرترین و UV-C خطرناکترین نوع آن به شمار می‌روند. UV-C به خاطر جذب شدن توسط اوزون استراتوسفری قادر نیست به سطح زمین برسد. خطر اصلی اشعه‌ی UV-B است که می‌تواند وارد اتمسفر زمین شود.
لایه‌ی اوزون در نیمه‌ی دوم دهه‌ی 1970 سوراخ شد و بعد از آن تحقیقات زیادی برای یافتن تأثیرات و علل احتمالی سوراخ شدن لایه‌ی اوزون انجام شده است. تحقیقات متعددی برای یافتن راه حل‌های ممکن انجام شده‌اند. اجازه دهید نگاهی به علل سوراخ شدن لایه‌ی اوزون و تأثیرات آن داشته باشیم.

علل سوراخ شدن لایه‌ی اوزون

اوزون شکل سه اتمی از اکسیژن است که در اتمسفر زمین وجود دارد. ترکیب دمای پایین ، افزایش کلر و متمرکز شدن برم در استراتوسفر مسئول تخریب لایه‌ی اوزون است. تولید و آزاد شدن کلروفلوئوروکربن‌ها علت اصلی سوراخ شدن لایه‌ی اوزون است. این گازها تقریباً مسئول 80 درصد سوراخ شدن لایه‌ی اوزون هستند.
مواد سوراخ کننده‌ی دیگر عبارتند از هیدوکلروفلوئوروکربن‌ها و ترکیبات ارگانیک فرار. این گازها اغلب در گازهای خروجی از اگزوز ماشین‌ها ، محصولات فرعی فرآیندهای صنعتی ، سردکن‌ها و آئروسل وجود دارند. مواد سوراخ کننده‌ی لایه‌ی اوزون در اتمسفر پایین زمین نسبتاً پایدار هستند ولی، در استراتوسفر در معرض اشعه‌‌های ماورای بنفش قرار می‌گیرند و به این ترتیب تجزیه می‌شوند و اتم کلر آزاد می‌کنند.
این اتم کلر آزاد با مولکول اوزون واکنش نشان می‌دهد و کلر مونوکسید و یک مولکول اکسیژن تشکیل می‌دهد. سپس، کلر مونوکسید با مولکول اوزون واکنش نشان می‌دهد تا یک اتم کلر و دو مولکول اکسیژن تشکیل شود. مولکول کلر آزاد دوباره با اوزون واکنش نشان می‌دهد تا کلر مونوکسید تشکیل شود. فرآیند ادامه پیدا می‌کند و این منجر به سوراخ شدن لایه‌ی ازون می‌شود.
با تخریب لایه‌ی اوزون در استراتوسفر سوراخ ایجاد می‌شود. این سوراخ اشعه‌های ماورای بنفش را قادر می‌سازد تا وارد اتمسفر زمین شوند. اشعه‌های ماورای بنفش خورشید با بیماری‌ها و مسائل زیست محیطی مختلف ارتباط دارد. اجازه دهید نگاهی به اثرات سوراخ شدن لایه‌ی اوزون بر روی اشکال گوناگون حیات داشته باشیم.
سرطان پوست: قرار گیری در معرض اشعه‌های ماورای بنفش خطر ابتلا به انواع مختلف سرطان پوست مانند ملانوم بدخیم و سرطان سلول پایه‌ای را افزایش می‌دهد.
آسیب دیدن چشم‌ها: قرار گیری مستقیم در معرض اشعه‌های ماورای بنفش ممکن است منجر به برفکوری و آب مروارید شود.
آسیب دیدن دستگاه ایمنی: قرار گیری در معرض اشعه‌های ماورای بنفش ممکن است منجر به فوتو آلرژی شود که این به نوبه‌ی خود منجر به تشکیل جوش می‌شود.
تأثیرات دیگر: مواد شیمیایی اوزون ممکن است منجر به مشکل در تنفس ، درد در قفسه‌ی سینه ، تحریک گلو و اختلال در عملکرد ریه‌ها شوند.

تأثیرات بر روی دوزیستان

سوراخ شدن لایه‌ی اوزون یکی از علل کاهش تعداد گونه‌های دوزیستان به شمار می‌رود. سوراخ شدن لایه‌ی اوزون گونه‌های مختلف را تحت تأثیر قرار می‌دهد. در زیر به برخی از تأثیرات سوراخ شدن لایه‌ی اوزون اشاره شده است.
رشد و نمو کرم‌های حشره را مختل می‌کند
رفتارها و عادت‌ها را تغییر می‌دهد
منجر به بد شکلی در برخی گونه‌ها می‌شود
ایمنی را کاهش می‌دهد. برخی گونه‌ها در برابر بیماری و مرگ آسیب پذیر شده‌اند.
آسیب شبکیه‌ای و نابینایی در برخی گونه‌ها
تأثیرات بر روی اکوسیستم‌های دریایی
افزایش تشعشع اشعه‌های ماورای بنفش پلانکتون‌ها را تهدید می‌کند. پلاکنتون‌های دریایی نقش مهمی هم در زنجیره‌ی غذایی و هم در چرخه‌ی کربن اقیانوسی ایفا می‌کنند. پلانکتون‌ها در تبدیل دی اکسید کربن اتمسفری به اکسیژن نقش دارند. اشعه‌های ماورای بنفش ممکن است نرخ بقاء این موجودات میکروسکوپی را تحت تأثیر قرار دهند. این در نهایت منجر به مختل شدن کل اکوسیستم خواهد شد.
تأثیرات بر روی گیاهان
در برخی گونه‌ها گیاهی اشعه‌های ماورای بنفش ممکن است زمان گل دهی و همچنین تعدد گل‌های تولید شده توسط گیاه را تحت تأثیر قرار دهند. اشعه‌‌ی ماورای بنفش UV-B ممکن است رشد گیاه را به طور مستقیم تحت تأثیر قرار دهد. علیرغم مکانیزم‌های موجود برای کاهش این تأثیرات، فرآیند‌های فیزیولوژیکی و نمو گیاهان تحت تأثیر قرار می‌گیرد.

تأثیرات دیگر

تأثیر دیگر کاهش اوزون در استراتوسفر افزایش اوزون در اتمسفر پایینی است. اوزون موجود در اتمسفر پایینی ماد‌ه‌ای آلوده کننده و گاز گلخانه‌ای است که ممکن است منجر به تشدید گرمایش جهانی و تغییرات اقلیمی شود. ولی، تحقیقات نشان داده‌اند که طول عمر اوزون اتمسفری در مقایسه با اوزون استراتوسفری کم است. در همین زمان، افزایش میزان اوزون در اتمسفر پایینی ممکن است توانایی نور خورشید برای سنتز ویتامین D را افزایش دهد که آن را می‌توان تأثیر مثبت سوراخ شدن لایه‌ی اوزون دانست.
افزایش نگرانی‌ها در مورد سوراخ شدن لایه‌ی اوزون منجر به انعقاد پروتکل الحالقی Montreal در سال 1987 برای کاهش و کنترل انتشار صنعتی کلروفلوئوروکربن‌ها شد. چنین پروتکل بین المللی در کاهش انتشار این گاز‌ها تا حدی زیادی موفق بوده است. ولی، برای حل کامل این مشکل به همکاری همه‌ی کشورها نیاز است. شما هم باید سهم خود را برای حفاظت از لایه‌ی اوزون ادا کنید. از محصولات قابل بازیافت استفاده کنید ، در مصرف انرژی صرفه جویی کنید ، از وسایل حمل و نقل عمومی استفاده کنید و مهم‌تر از آن آگاهی را گسترش دهید. تلاش فردی می‌تواند تأثیر بسزایی در حفظ کره‌ی زمین داشته باشد.