التهديدات التي تواجه طبقة الأوزون

2012 دليل الطقس

روس رينولدز

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

علوم الأرض والجيولوجيا

في أوائل سبعينيات القرن المنصرم، دفع التوجه على جانبي الأطلسي لبناء طائرات أسرع من الصوت (SST) بعض اختصاصيي الغلاف الجوي الطبقي للتعبير عن قلقهم. لتحقيق سرعة بمقدار ماك 2، كان على هذه الطائرات التحليق في الغلاف الجوي الطبقي السفلي – في المنطقة حيث يوجد الأوزون بتركيزات عالية. كان العلماء قلقين من أنّ النيتروجين المتفاعل في عوادم الطائرات أسرع من الصوت قد يسرّع من الاضمحلال الطبيعي للأوزون ويؤدي إلى استنزاف كبير. ولكن الأمر انتهى ببناء عدد قليل من طائرات الكونكورد

أسرع من الصوت، وقامت أول طائرة برحلتها التجارية الأولى إلى الخليج عام 1976، قبل توقفها عن الطيران عام 2003. ومنذ ذلك الحين، كان تأثير هذه الطائرات القليلة ملحوظاً.

ومنذ تلك الفترة التي ظهرت فيها شكوك حول تأثير الطائرات أسرع من الصوت، عبّر العلماء عن قلقهم أيضاً من التهديد المحتمل لطبقة الأوزون من المركّبات الصناعية المعروفة بالكلوروفلوروكربونات (CFC)، التي تمّ تطويرها في العشرينيات من الكلور والفلورين والكربون. لأنّ لهذه المركبات ترتيب جزيئي ثابت إلى حد كبير فهي غير سامة ولا تُسبب التآكل أو الاشتعال ولا تتفاعل تقريباً مع أية مادة أخرى. قادت هذه الخواص إلى استخدامها كمبردات في الثلاجات ومكيفات الهواء، وكحافظات للحرارة في الأكواب والمنازل المعزولة، وكدافعة في عبوات الرش، وكمنظفات للمكونات الإلكترونية الدقيقة.

ولكن بعد إطلاق CFCs إلى الفضاء، فإنّ استقرارها المفرط يعني أنّها ستدوم لسنوات – ليس قُرب السطح فقط ولكن أيضاً عالياً في الغلاف الجوي الطبقي. وعلى هذه الإرتفاعات

العالية بإمكان إشعاع الشمس القصير الموجة جداً كسر الروابط بين هذه الغازات مما يضيف ملايين الأطنان من الكلور الإضافي إلى الغلاف الجوي (يوجد هذا الغاز بشكل طبيعي هناك، ولكن بتركيزات صغيرة من ثنائي الميثيل الذي تُطلقه المحيطات).

ومثلما تُواجه حكومات اليوم قرارات صعبة بخصوص الاحتباس الحراري، كان على القادة السياسيين في أوائل السبعينيات أن يقرروا إن كان توقُّع العلماء سيصبح حقيقة. إن صدقوا الخبراء، كان عليهم تنفيذ تغييرات هائلة لشطب إنتاج الCFC وإيجاد بدائل آمنة. ومن المحتمل أن يؤدي رفض التقييم العلمي إلى كارثة على صعيد عالمي.

لذا انطلق علماء الغلاف الجوي في العام 1974 ليعرفوا قدر الإمكان عن تعقيدات كيمياء الغلاف الجوي الطبقي وعن الأوزون بالتحديد. وإحدى المشكلات التي واجهوها كانت عدم وجود أرصاد كافية للمواد الكيميائية الهامة في الغلاف الجوي. وخلال السنوات القليلة اللاحقة، أجرى الكيميائيون اختبارات في المختبرات لتحديد المعدل الذي يستطيع عنده الكلور تدمير الأوزون. وأطلق آخرون بالونات خاصّة تحمل حزماً من الأدوات لقياس تركيزات المواد الكيميائية الهامة التي تساعد على تنظيم مستويات الأوزون.

بحلول 1976، أشارت الأرصاد وعمليات المحاكاة الحاسوبية إلى استنفاذ خطير في الأوزون الجوي بسبب إطلاق الـCFCs. دعت الشعوب الحكومات لفعل شيء، ولكن استغرق الأمر حتى 1979 حتى توقف البعض، ومنهم الولايات المتحدة أكبر منتج ومستخدم، عن مبيعات علب الرش التي تستخدم الـCFCs كدافعات. أدى هذا إلى تحديد إنتاج الـCFC لأنّ علب الرش كانت المستخدم الأكبر لهذه الغازات.

ولكن المشكلة استمرت لأنّ الـCFCs ما تزال تُستخدم في الصناعة بطرق أخرى، وبحلول عام 1985 كان إنتاج الـ CFCs يزداد بمعدّل 3% سنوياً. دفع هذا التغيُّر الهام الكثير من الحكومات لتوقيع اتفاقية فيينا لحماية طبقة الأوزون، التي تتطلب من الأطراف المشاركة في صياغة خطة

للعمل الدولي على كبح الـCFCs. وتسارع البحث في انحسار الأوزون بسبب الـ CFCs وكذلك الهالونات، وهي مركبات تعتمد على البروم وقد ازداد استخدام هذه الأخيرة بشكل كبير خلال العقد الأخير بسبب فعّاليتها في إطفاء الحرائق.

وفي منتصف الثمانينيات، أشار أفضل التقديرات حول انخفاض الأوزون الجوي إلى نقص بحوالي 5% بحلول 2050، مما قد يعني الملايين من الحالات الجديدة لسرطان الجلد على صعيد العالم. كان هذا خطيراً وتفاقم الأمر بحقيقة أنّ الهالوكربونات التي أطلقت إلى الهواء سابقاً ستبقى هناك لأكثر من قرن.