ما علاقة الأوزون بالاحترار العالمي؟

هناك الكثير من الارتباك حول الدور الذي يلعبه الأوزون التغيرات المناخية العالمية. كثيرا ما أواجه طلاب جامعيين يخلطون بين مشكلتين متميزتين للغاية: الثقب في طبقة الأوزون غازات الدفيئةبوساطة تغير المناخ العالمي. لا ترتبط هاتان المشكلتان بشكل مباشر كما يعتقد الكثيرون. إذا لم يكن للأوزون علاقة بالاحترار العالمي ، فيمكن إزالة الالتباس ببساطة وبسرعة ، ولكن لسوء الحظ ، فإن بعض التفاصيل الدقيقة المعقدة تعقّد واقع هذه القضايا المهمة.

الأوزون هو جزيء بسيط للغاية يتكون من ثلاث ذرات أكسجين (ومن ثم ، O₃). يطفو تركيز مرتفع نسبيًا من جزيئات الأوزون هذه على ارتفاع يتراوح بين 12 إلى 20 ميلًا فوق سطح الأرض. تلعب طبقة الأوزون المنتشرة على نطاق واسع دورًا مهمًا للحياة على الكوكب: فهي تمتص معظم أشعة الشمس فوق البنفسجية قبل أن تصل إلى السطح. الأشعة فوق البنفسجية ضارة للنباتات والحيوانات ، لأنها تسبب اضطرابات خطيرة داخل الخلايا الحية.

الحقيقة رقم 1: لا تؤدي طبقة الأوزون الرقيقة إلى زيادات كبيرة في درجات الحرارة العالمية

تشكل عدة جزيئات من صنع الإنسان تهديدًا لطبقة الأوزون. وعلى الأخص ، تم استخدام مركبات الكربون الكلورية فلورية (CFCs) في الثلاجات والمجمدات ووحدات تكييف الهواء والوقود الدافع في زجاجات الرش. تنبع فائدة مركبات الكربون الكلورية فلورية في جزء منها من مدى استقرارها ، لكن هذه الجودة تسمح لها أيضًا بمقاومة رحلة الغلاف الجوي الطويلة وصولًا إلى طبقة الأوزون. بمجرد الوصول إلى هناك ، تتفاعل مركبات الكلوروفلوروكربون مع جزيئات الأوزون ، لتفكيكها. عندما يتم تدمير كميات كافية من الأوزون ، غالبًا ما يطلق على منطقة التركيز المنخفض "ثقب" في طبقة الأوزون ، مع زيادة الأشعة فوق البنفسجية التي تصل إلى السطح أدناه.

الحقيقة رقم 2: تعمل المواد الكيميائية المستنفدة للأوزون كغازات دفيئة.

لا تنتهي القصة هنا. نفس المواد الكيميائية التي تكسر جزيئات الأوزون هي أيضًا غازات دفيئة. لسوء الحظ ، فإن هذه السمة ليست السمة الوحيدة لمركبات الكربون الكلورية فلورية: العديد من البدائل الصديقة للأوزون لمركبات الكربون الكلورية فلورية هي نفسها غازات الدفيئة. يمكن إلقاء اللوم على الأسرة الموسعة من المواد الكيميائية التي تنتمي مركبات الكربون الكلورية فلورية ، إلى الهالوكربونات ، لما يقرب من 14 ٪ من تأثيرات الاحترار بسبب غازات الدفيئة نشبع والميثان.

الحقيقة رقم 3: بالقرب من سطح الأرض ، يعد الأوزون ملوثًا وغازًا دفيئًا.

حتى هذه اللحظة ، كانت القصة بسيطة نسبيًا: الأوزون جيد ، والهالوكربونات سيئة ، ومركبات الكربون الكلورية فلورية هي الأسوأ. لسوء الحظ ، الصورة أكثر تعقيدًا. عند حدوثه في طبقة التروبوسفير (الجزء السفلي من الغلاف الجوي - أقل بقليل من علامة 10 أميال) ، يكون الأوزون ملوثًا. عندما يتم إطلاق أكاسيد النيتروز وغازات الوقود الأحفوري الأخرى من السيارات والشاحنات ومحطات الطاقة ، فإنها تتفاعل مع أشعة الشمس وتشكل الأوزون منخفض المستوى ، وهو مكون مهم من الضباب الدخاني. تم العثور على هذا الملوث بتركيزات عالية حيث تكون حركة المركبات كثيفة ، ويمكن أن تسبب مشاكل تنفسية واسعة النطاق ، وتفاقم الربو وتيسير التهابات الجهاز التنفسي. الأوزون في المناطق الزراعية يقلل من نمو النباتات ويؤثر على الغلة. وأخيرًا ، يعمل الأوزون منخفض المستوى كغاز دفيئة قوي ، وإن كان أقصر بكثير من ثاني أكسيد الكربون.