زوال لایه ی اوزون Ozone depletion

کاهش تجمع اوزون در جوّ که در نتیجه انتشار مواد اوزون فرسا به ویژه کلورفلوروکربن ها (سی اف سی ها) توسط انسان شتاب بیش تری پیدا کرده است. از بین رفتن لایه اوزون محافظ زمین که به شکل نامحسوس صورت گرفته منجر به
سه‌شنبه، 27 خرداد 1393
تخمین زمان مطالعه:
موارد بیشتر برای شما
زوال لایه ی اوزون Ozone depletion
 زوال لایه ی اوزون Ozone depletion

 

نویسنده: مارتین گریفیتس
مترجم: علیرضا طیب



 
کاهش تجمع اوزون در جوّ که در نتیجه انتشار مواد اوزون فرسا به ویژه کلورفلوروکربن ها (سی اف سی ها) توسط انسان شتاب بیش تری پیدا کرده است. از بین رفتن لایه اوزون محافظ زمین که به شکل نامحسوس صورت گرفته منجر به افزایش زیان بار تابش پرتوهای فرابنفش بر سطح زمین می شود. بازشناسی این واقعیت و افزاش شناخت بشر از سازو کارهای زوال اوزون موجب کنترل موفقیت آمیز و چند جانبه این معضل بالقوه مهم محیط زیست جهانی شده است.
گاز اوزون مولکولی با سه اتم اکسیژن (o3) است. و خویشاوند سمّی گاز اکسیژن (o2) است. این گاز تقریباً در 19 تا 30 کیلیومتری بالای سطح زمین در منطقه ای از جوّ که پوش کره خوانده می شود تمرکز یافته است. اغلب به تجمع اوزون در این بخش «لایه ی اوزون» گفته می شود اما از آن جا که تجمع این گاز در واقع فوق العاده رقیق است (تقریباً یک مولکول در هر یک میلیون مولکول) شاید سخن گفتن از «لفاف اوزون» مناسب تر باشد. اوزون در پوش کره هنگامی تشکیل می شود که پرتوهای فوق العاده پرانرژی فرابنفش، مولکولهای اکسیژن (o2) را می شکنند و در پی آن اتم های حاصل به هم می پیوندند و تشکیل یک مولکول اوزون (o3) و یک اتم آزاد اکسیژن می دهند. پرتوهای خورشیدی در اطراف خط استوا قوی تر از هر جای دیگری است و از همین رو بیش تر اوزون در این منطقه تشکیل و سپس به کمک الگوهای جهانی وزش باد به قطب ها منتقل می شود. تشکیل مولکول های اوزون با از بین رفتن این مولکول ها در نتیجه ی واکنش آن ها با ترکیبات گوناگون حاوی نیتروژن، هیدروژن و کلر متوازن می سازد. واکنش ترکیبات یادشده با اوزون نوعاً به صورت واکنش یار است یعنی طی این واکنش ها گرچه مولکول های اوزون بسیاری از بین می رود مولکولی که در آغاز، واکنش را به راه انداخته است بدون تغییر باقی می ماند تا مولکول های اوزون بیش تری را بشکند. بنابراین مثلاً یک اتم منفرد کلر پیش از تبدیل شدن به ماده ای بی ضرر برای اوزون به طور میانگین می تواند حدود یک هزار مولکول اوزون را از بین ببرد. تجمع طبیعی این ترکیبات فعال از بین برنده اوزون در جوّ معمولاً بسیار کم است و از همین رو توازن بین تشکیل و از بین رفتن اوزون حفظ می شود. ولی از نیمه دوم سده گذشته که تجمع این ترکیبات فعال به سرعت افزایش یافت توازن یاد شده به هم خورد و منجر به زوال سریع لایه اوزون شد.
امروزه از مخرب بودن مجموعه ای از فراورده های بشر که در مجموعه مواد اوزون فرسا خوانده می شوند به خوبی آگاهیم. مهم ترین گروه این مواد سی اف سی ها هستند که تا 80 درصد زوال لایه اوزون به گردن آن هاست. اشکال سی اف سی ها پایداری شیمیایی آن هاست که به همین واسطه از نظر تجاری بسیار محل توجه هستند. سی اف سی های آزاد شده به جوّ می روند و در آن جا ممکن است از چندین دهه تا یک صد سال باقی بمانند. سی اف سی ها را باران از بخش پایینی جوّ «نمی شوید» و در برابر شکسته شدن توسط دیگر مواد شیمیایی هم مقاوم هستند. در نتیجه، آنقدر پایدار می مانند تا وارد پوش کره می شوند. در پوش کره، مولکول های سی اف سی در نتیجه ی تأثیر پرتوهای فرابنفش خورشید شکسته می شوند و کلر آزاد می کنند. سپس این کلر به صورت یک واکنش یار باعث از بین رفتن اوزون می شود. از دیگر مواد ازوون فرسا می توان به هالون ها (گروهی از ترکیبات شبیه سی اف سی که به جای کلر حاوی اتم برم هستند و عمدتاً در آتش خاموش کن ها به کار می روند) و ترکیبات کم تر رایجی چون تتراکلرید کربن (مورد استفاده در آتش خاموش کن ها، به عنوان حلاّل صنعتی و ضدعفونی کننده محصولات کشاورزی و غیره)، متیل کلروفرم (یک حلاّل صنعتی همه کاره) و متیل برمید (یک آفت کش) اشاره کرد. تأثیر نسبی هر ماده ی تحلیل برنده ی اوزون از روی توان اوزون فرسایی آن ترکیب تعیین می کنند. توان اوزون فرسایی یک ترکیب شیمیایی از تقسیم تأثیر آن ترکیب بر اوزون بر تأثیر جرم مشابهی از سی اف سی-11 به دست می آید. بنابراین توان اوزون فرسایی سی اف سی-11 طبق تعریف برابر با 1/0 است. سایر سی اف سی ها و اچ سی اف سی ها دارای توان اوزون فرسایی از 0/01 تا 1/0 هستند. توان اوزون فرسایی هالون ها به 10 هم می رسد. با توجه به شواهد علمی محکمی که روابطی را میان زوال اندازه گیری شده ی لایه ی اوزون و وجود این مواد اوزون فرسا نشان می دهد در حال حاضر تولید و مصرف این مواد به موجب پروتکل چند جانبه ی مونترال شدیداً تحت کنترل است (ـــ کلروفلوروکربن ها (سی اف سی ها)).
حفظ «لایه اوزون» برای سلامت کره زمین اهمیت تعیین کننده دارد زیرا اوزون نقش سپر محافظ را در برابر پرتوهای بالقوه زیان بار فرابنفش تابیده از خورشید بازی می کند. اوزون تمامی پرتوهای فرابنفش با طول موج کم تر از حدود 290 نانومتر (فرابنفش پ)، بیش تر پرتوهای با طول موج بین 290 تا 320 نانومتر(فرابنفش ب)، و اندکی از پرتوهای با طول موج بیش از 320 نانومتر (فرابنفش الف) را جذب می کند. هرچه طول موج پرتو فرابنفش کم تر باشد برای موجودات زنده زیان بارتر است. رتوهای فرابنفش پ نسبتاً بی خطرند و پرتوهای فرابنفش الف را نیز گاز اکسیژن جذب می کند؛ از همین رو افزایش پرتوهای فرابنفش ب رابطه ی مستقیمی با زوال لایه ی اوزون دارد.
از دهه 1970 که برای نخستین بار پدیده اوزون فرسایی تشخیص داده شد میزان تابش پرتوهای فرابنفش ب بر سطح زمین به میزان چشمگیری افزایش یافته است. در حال حاضر میزان تابش این پرتوها در نیم کره ی شمالی در عرض های متوسط جغرافیایی 4 تا 7 درصد بیش تر شده است که میزان آن در بهار و تابستان که تابش خورشید شدیدتر است بالاتر می رود. در نیم کره ی جنوبی در عرض های متوسط جغرافیایی میزان تابش پرتوهای یادشده در کل سال حدود 6 درصد بیش تر شده است. اما بارزترین افزایش در مناطق قطبی به ویژه در بهار با 22 درصد افزایش در قطب شمال و 130 درصد افزایش در قطب جنوب ثبت شده است.
بیش تر بودن تابش پرتوهای زیان بار فرابنفش در نواحی قطبی نتیجه شدیدتر بودن اوزون فرسایی در این نواحی است که خود زاده وجود ابرهای پرارتفاعی است که روند اوزون فرسایی را به ویژه در اواخر زمستان و اوایل بهار شتاب بیش تری می بخشند. شدیدترین اوزون فرسایی در قاره جنوبگان یا قطب جنوب در محل «سوراخ لایه ی اوزون» مشاهده شده است که در سپتامبر 1988 اندازه آن به 25 میلیون کیلومتر مربع یعنی تقریباً دوبرابر و نیم وسعت اروپا می رسد. در حال حاضر «بیناب سنج مسّاحی کل لایه ی اوزون» از فضا به دقت اندازه ی این «سوراخ» را زیرنظر دارد و کاهش میزان تحلیل رفتن لایه اوزون شاخصی برای سنجش موفقیت پروتکل مونترال در زمینه ی حذف مواد اوزون فرسا مطابق جدول زمانی تعیین شده است.
اگر زوال مستمر لایه اوزون و به همراه آن افزایش تابش پرتوهای فرابنفش ب مهار نشود می تواند تأثیرات چشمگیری بر سلامت مردم و بهداشت محیط زیست به جا گذارد. افزایش میزان تابش پرتوهای فرابنفش ب بر انسان با افزایش شیوع بیماری های حادی چون آفتاب سوختگی و کوربرفی و بیماری های مزمنی چون آب مروارید و سرطان پوست همراه بوده است. در نتیجه افزایش پرتوهای فرابنفش ب در روزگار ما، اکنون ملانوم یا تشکیل تومورهای سیاه رنگ بدخیم یکی از رایج ترین انواع سرطان در میان سفیدپوستان است. از این گذشته، تأثیرات بهداشتی غیرمستقیمی مانند از بین رفتن سیستم ایمنی بدن هم ثبت شده است که می تواند منجر به افزایش استعداد ابتلای انسان به سرطان یا بیماری های عفونی شود. طبق پیش بینی ها افزایش تابش پرتوهای زیان بار فرابنفش بر سطح زمین برای دیگر جانداران از جمله احشام و انواع غلات به همین اندازه آسیب زاست و از جمله خطر کاهش مقدار و اُفت کیفیت مواد خوراکی را به همراه دارد. پژوهش ها حکایت از آن دارد که در سیستم های آبی، حتی اندکی افزایش پرتوهای فرابنفش ب لطمه شدیدی به رشد فیتوپلانکتون ها (گیاهان تک سلولی واقع در پایه زنجیره غذایی) خواهد زد که با توجه به این که 30 درصد پروتئین جهان از اقیانوس ها تأمین می شود باید مایه ی نگرانی باشد.
جدای از این ها زوال لایه ی اوزون را می توان با دیگر فرایندهای جوّی مشکل زا مانند گرم شدن هوای زمین مرتبط دانست. افت دمای لایه پایینی پوش کره در نتیجه از بین رفتن اوزون احتمالاً اثرات گرمایی انتشار فزاینده ی گازهای گلخانه ای را از نظر پنهان ساخته است. برعکس، افزایش گازهای گلخانه ای می تواند گرم شدن نواحی قطبی را کاهش دهد و منجر به زمستان های شدیدتر، افزایش تشکیل ابرها در پوش کره، و بنابراین تشدید روند نابودی مولکول های اوزون شود. خوشبختانه بسیاری از مواد اوزون فرسایی که تحت پوشش مقررات پروتکل مونترال قرار دارند از گازهای گلخانه ای نیرومند هستند و کاهش آن ها طبق جدول زمانی این پروتکل، بالقوه می تواند به جلوگیری از فرایند گرم شدن هوای زمین کمک کند.
امضای پروتکل مونترال و پای بندی به آن توسط کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه منجر به تثبیت و اکنون کاهش تجمع مهم ترین مواد اوزون فرسا در جوّ یا تثبیت و سپس کاهش پیش بینی شده تجمع این مواد در جو ظرف چند سال شده و بنابراین از خطری که لایه ی اوزون را تهدید می کند کاسته است. در واقع، شواهد تازه ی به دست آمده از مشاهدات، حاکی از آن است که احتمالاً زوال لایه اوزون در لایه بالایی پوش کره تثبیت شده است و در آینده ی نزدیک شروع به بهبود خواهد کرد.
بدون وجود پروتکل مونترال احتمالاً زوال لایه اوزون تا سال 2050 نزدیک به دو برابر بدتر از میزان فعلی می بود. این میزان، بالقوه می توانست مقدار پرتوهای فرابنفش ب تابیده به سطح زمین را دوبرابر و در برخی نواحی چهار برابر کند. چنین افزایشی در تابش های زیان بار فرابنفش عواقبی چشمگیر بر سلامت انسان ها می داشت و در مقایسه با سال 1980 بر موارد ابتلا به سرطان پوست تقریباً 20 میلیون و بر موارد ابتلا به آب مروارید 130 میلیون مورد اضافه شد. ولی بنا به پیش بینی دانشمندان اگر همه ی طرف های پروتکل یاد شده آن را به طور کامل به اجرا درآورند لایه اوزون تا حدود سال 2050 به شرایط پیش از دهه 1970 باز خواهد گشت.
ـــ تنوع زیستی؛ کلروفلوروکربن ها؛ گرم شدن هوای زمین

خواندنی های پیشنهادی&&

-1989 Jones,R.R.and wigley,T.(eds) Ozone Depletion:Health and Environmental Consequences,Chichester,John Wiley & Sons.
-1994 Liftin,K.Ozone Discourses:Science and politics in Global Environmental Cooperation,New York:Columbia University Press.
-2000 United Nations Environmental program(UNEP)
Action on Oznone,Nairobi: UNEP.
ریچل واترز
منبع مقاله :
گریفیتس، مارتین؛ (1388)، دانشنامه روابط بین الملل و سیاست جهان، ترجمه ی علیرضا طیب، تهران: نشر نی، چاپ دوم1390



 

 



ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.