المركز العربي للمناخ – المهندس احمد العربيد

في هذا الوقت من السنة، مع بزوغ الشمس فوق القارة القطبية الجنوبية، يظهر “ثقب” في طبقة الأوزون للأرض.

تُعتبر طبقة الأوزون حدًا كوكبيًا حيويًا يحمي جميع أشكال الحياة على الأرض من الأشعة فوق البنفسجية الضارة. لكن الأبحاث التي أجريناها تشير إلى أن سلسلة من الأحداث غير العادية في السنوات الأخيرة أدت إلى استدامة ثقوب الأوزون لفترات أطول.

لقد كان بروتوكول مونتريال، الذي دخل حيز التنفيذ بعد أربع سنوات فقط من اكتشاف ثقب الأوزون في عام 1985، ناجحًا للغاية في منع العديد من الغازات المدمرة للأوزون من دخول الغلاف الجوي.

ومع ذلك، سيستمر الثقب في الفتح كل عام لمدة أربعة عقود أخرى على الأقل بسبب العمر الطويل للغازات المنبعثة في القرن الماضي.

ترتبط عملية استنفاد الأوزون أيضًا بتغير المناخ، وهناك قضايا جديدة ناشئة قد تؤثر على استعادة الأوزون، مثل زيادة حدوث حرائق الغابات الضخمة بسبب تغير المناخ، والانبعاثات الناتجة عن إطلاق الصواريخ، وزيادة حطام الأقمار الصناعية المحترقة في الغلاف الجوي العلوي.

كل هذا يشير إلى أن استنفاد الأوزون لا يزال بعيدًا عن الحل.

أهمية الأوزون

يتواجد معظم الأوزون في الغلاف الجوي في طبقة الستراتوسفير، على ارتفاع يتراوح بين 10 إلى 50 كيلومترًا فوق سطح الأرض، حيث يمتص الأشعة فوق البنفسجية من النوع B.

في نيوزيلندا وأستراليا، تكون مستويات الأشعة فوق البنفسجية في ذروتها خلال فصل الصيف أعلى – أحيانًا بنسبة تصل إلى 30% – مقارنة بالخطوط العرضية المماثلة في نصف الكرة الشمالي.

يعود ذلك إلى انخفاض مستويات تلوث الهواء، وكميات الأوزون الأقل تاريخيًا، والقرب من الشمس، التي تكون أقرب خلال صيف نصف الكرة الجنوبي.

تعاني نيوزيلندا وأستراليا أيضًا من أعلى معدلات الإصابة بسرطان الميلانوما في العالم. ويرجع ذلك جزئيًا إلى مستويات الأشعة فوق البنفسجية المرتفعة، لكن هناك عوامل أخرى تسهم في ذلك، بما في ذلك التحسن في التشخيص نتيجة زيادة الوعي.

إذا لم يتم تنفيذ بروتوكول مونتريال، لكانت معدلات الميلانوما اليوم أعلى بكثير.

كيف يسهم ثقب الأوزون في تغير المناخ

على الرغم من حظر معظم الغازات المدمرة للأوزون، سيستغرق الأمر عقودًا قبل اختفائها من الستراتوسفير. في هذه الأثناء، يستمر ثقب الأوزون في التكون فوق القارة القطبية الجنوبية كل ربيع، مما يؤدي إلى تغييرات متتالية في درجات الحرارة، والرياح، وأنماط الأمطار عبر نصف الكرة الجنوبي.

يسبب استنفاد الأوزون تقوية وتحويل الرياح الغربية السائدة عند خطوط العرض المتوسطة الجنوبية (“الروارينغ فورتيس”) نحو القارة القطبية الجنوبية خلال فصل الصيف. وقد أسهم ذلك في زيادة ذوبان الجليد على رفوف الجليد في القارة القطبية الجنوبية، وتغيير أنماط الأمطار ودرجات الحرارة في نيوزيلندا وأستراليا.

بينما يؤدي ثقب الأوزون إلى تغييرات مناخية، فإن حماية واستعادة طبقة الأوزون لها فوائد إضافية للمناخ.

تُعتبر العديد من الغازات المدمرة للأوزون، مثل الكلوروفلوروكربونات (CFCs) والهيدروفلوروكربونات (HFCs)، غازات دفيئة قوية. من خلال التخلص التدريجي من هذه الغازات، ساعد بروتوكول مونتريال العالم على تجنب انهيار كارثي لطبقة الأوزون، كما ساهم في الحد من الاحترار العالمي.

قدّرت إحدى الدراسات أن بروتوكول مونتريال أخر أول صيف خالٍ من الجليد في القطب الشمالي لمدة تصل إلى 15 عامًا.

تتداخل قضايا استنفاد الأوزون وتغير المناخ. بينما يؤثر استنفاد الأوزون على مناخ نصف الكرة الجنوبي، فإن استعادة الأوزون على مستوى العالم تتأثر بدورها بانبعاثات الغازات الدفيئة الرئيسية مثل ثاني أكسيد الكربون، وأكسيد النيتروز، والميثان.

الابتكارات التكنولوجية تجلب تهديدات جديدة

كان اكتشاف ثقب الأوزون في عام 1985 مفاجأة كبيرة. على الرغم من أن التحذيرات قد صدرت في السبعينات بشأن تأثير غازات الـ CFC في تدمير الأوزون في الستراتوسفير، لم يتوقع العلماء وجود الثقب الكبير فوق القارة القطبية الجنوبية.

استغرق الأمر عدة سنوات بعد اكتشاف الثقب حتى بدأ العلماء في فهم كيفية تأثير استنفاد الأوزون في الستراتوسفير الباردة في القارة القطبية الجنوبية.

يُعتبر بروتوكول مونتريال من أنجح المعاهدات البيئية، لكن قصة الأوزون لا تزال مليئة بالمفاجآت. يعتمد توقيت استعادة الأوزون جزئيًا على الانبعاثات المستقبلية، لكن هناك عوامل أخرى تساهم أيضًا.

تشير الأبحاث الحديثة إلى أن الحرائق الضخمة، مثل حرائق الأدغال الأسترالية في عام 2019، يمكن أن تسهم في استنفاد الأوزون. من المتوقع أن يؤدي زيادة إطلاق الصواريخ المدنية إلى إدخال مزيد من الغازات والأيروسولات المدمرة للأوزون إلى الستراتوسفير. كما أن الزيادة في حطام الأقمار الصناعية الذي يعود إلى الغلاف الجوي قد يسهم في فقدان الأوزون من خلال إدخال الأيروسولات إلى الطبقات العليا من الغلاف الجوي.

فوق هذه القضايا، تأتي اقتراحات “الهندسة الجيولوجية” المثيرة للجدل، والتي تتضمن حقن الأيروسولات عمدًا في الستراتوسفير لتقليل معدل الاحترار العالمي.

من المحتمل أن يؤدي ذلك إلى مزيد من استنفاد الأوزون، لذا يجب التفكير بعناية في أي من هذه المشاريع، إلى جانب اعتبارات أخرى قبل تنفيذ مثل هذه الاقتراحات.

تخبرنا التجارب السابقة أن الابتكارات التكنولوجية يمكن أن تؤدي إلى حلول (مثل استبدال الـ CFCs بغازات غير مدمرة للأوزون) ولكنها قد تسبب أيضًا عواقب غير متوقعة. بعيدًا عن كونها مشكلة “محلولة” من القرن العشرين، لا يزال موضوع الأوزون قضية مهمة، رغم أنها تظهر بطرق جديدة وغير متوقعة.

الكاتبة: لورا ريفيل، أستاذة مساعدة في الفيزياء البيئية، جامعة كانتربري؛ دان سمايل، فني رئيسي، المعهد الوطني للمياه والبحوث الجوية؛ وريتشارد مكينزي، أستاذ شرفي، المعهد الوطني للمياه والبحوث الجوية.

شارك: