قصة الأوزون

ائما ما تنطلق بل تطلق نداءات ملحه وهافته خاصة فيما يمس بيئتنا وكيفيه الحفاظ على الظر وف الجيدة والمناخ الملائم حتى نتمتع بحياة أفضل منها ما يختفي سريعا ومنها ما تستفزنا تداعياته الى ضرورة اتخاذ وقفه جادة حيال ذلك لان تأثيراته تمسنا مباشرة ,

وفى هذه المرة جاء النداء ملحا سرعان ما تصاعدت جلجلته وأضحى مدويا بحيث وصل صداه كل الأصقاع محذرا هذه المرة من ملاحظة اضمحلال غاز الأوزون وتناقص كمياته في الغلاف الجوى عن المعهود ليظهر مصطلح جديد أقض مضاجعنا وزاد من أرقنا عرف بما يسمى ( ثقب الأوزون ) سرعان ما ضاعف من وتيرة البحث والدراسة للمختصين والبحاث حتى يتمكنوا من الإحاطة بالأسباب والتأثيرات وكشفها للمهتمين وأصحاب القرار حتى يتمكنوا مشتركين من اتخاذ خطوات وإجراءات جدية جماعية عالمية تحول دون تنامي هذه التداعيات خاصة بعد أن تنادى العالم أجمع لتوحيد جملة من الاحتياطات عبر مؤتمرات قارية توحد فيها المؤتمرون وتعاهدوا للوقوف أمام هذه الأخطار الداهمة .ولمعرفه نشأته وظهوره كذلك أسبابه وتداعياته نسوق إليكم هذا المقال الموجز نتمنى أن يمكننا الإحاطة والإلمام بهذه المخاطر حتى نستطيع مجابهتها .

طبقة الاوزون

تعتبر طبقة الأوزون طبقة من طبقات الغلاف الجوى توجد في أسفل طبقة ( الستراتوسفير ) على ارتفاع تقريبي يصل من 15 الى 30 كم من سطح الأرض تم اكتشافها سنة 1913 ف بعد جهود مضنيه للعالمين الفيزيائيين الفرنسيين تشارلز فابرى (Charles fabry) وهنرى بويسون (Henri buisson) سنة 1913 ف سميت كذلك لان غاز الأوزون يشكل أهم المكونات الرئيسية لهذه الطبقة بأعلى تركيزاته رغما عن وجوده بنسب ضئيلة جدا في الغلاف الجوى لا تتجاوز 1 : 1000.000 وكونه غاز شفاف يميل لونه للزرقة وسام ذو رائحة نفاذه أشتق له مكتشفه العالم (كريستيان فيردريك) سنة 1840 ف لفظا يونانيا يعنى الشم أو تحسس الرائحة (Ozein) كتعريف لهذا المركب الكيميائي الذي حددت معادلته لاحقا سنة 1885م بفضل العالم ( جاك لويس ) أما الإلمام بالتفاصيل فالفضل يرجع للعالم (G.M.B.Dobson) الذي أهتم بذلك وقام بتطوير جهاز لقياس كمية الأوزون الموجودة في طبقة ( الستراتوسفير ) من سطح الأرض عبر شبكة عالمية لمراقبة الأوزون لازالت تعمل حتى وقتنا الحاضر ومذاك أصبح قياس الأوزون في العامود يتم بواسطة (Dobson unit) هذا عن ماهية الطبقة وتركيبتها أما عن سمكها وامتدادها فقد دار جدل كبير بين العلماء والمهتمين لتحديد سمك الطبقة وارتفاعها فمنهم من يرى أن سمكها 60 كم تبدأ من ارتفاع 30 كم وحتى ارتفاع 90 كم عن سطح الأرض ومنهم من يؤكد أن أعلى نسبه لتركيزات الأوزون توجد ما بين 15 كم و 30 كم عن سطح الأرض بينما يرى آخرون أن سمك طبقة الأوزون قد يصل الى 50 كم كما يؤكد آخرون أن سمكها ما بين 2 : 8 كم فقط .

أما واجبها وغرضها الاساسى هو كونها عازل للإشعاعات الكونية الضارة المنبعثة من الشمس لكوكب الأرض كما تقوم بتنظيف البيئة وتعقيمها وتعمل في الوقت ذاته على حماية جميع أشكال ومظاهر الحياة المنتشرة في الكوكب وذلك بامتصاصها الجزء الأكبر من الاشعه فوق البنفسجية الضارة بنسبة تصل الى 99 % أي أنها بالتعبير الفيزيائي هي الغلاف المتين الذي يمتص الاشعه فوق البنفسجية ولا يسمح بمرورها ونفاذها للأرض .

غاز الأوزون

أما عن تكوين غاز الأوزون ونشأته تتم بطريقتين صناعيا وطبيعيا سواء بواسطة التفريغ الكهربي الناتج من آلة توليد الأوزون (O+O2_3O) وطبيعيا جراء التفريغ الكهربي الناتج عن طريق البرق بواسطة الشحنات الكهربائية الموجودة في السحب أو نتيجة تأثير الأشعة فوق البنفسجية على الأكسجين العادي في طبقة الأوزون أو جراء ما يعرف بعمليات التحليل الكيميائي الجزئي لغاز الأكسجين الموجود في طبقة الستراتوسفير.
أما مكان وجوده فانه يوجد طبيعيا فى طبقة (Stratosphere) نتيجة سلسلة تفاعلات بين الأكسجين الجزى والذرى ولا يبقى لفترة وجيزة ثم يتفكك بفعل ضوء الشمس الى اكسجين جزيئ ليتكون من جديد .
وهكذا فهو عبارة عن طبقة متوازنة من الاوزون تعتمد على سرعة تفككه وأيضا سرعة تكونه أما اذا أثرت بعض العوامل والمواد على هذه السرعة فانه حتما سنجابه بخلل ما ينتج زيادة أو اضمحلالا لغاز الأوزون فى طبقة الستراتوسفير
أما عن دورة حياته وفقا للناموس الكوني وقدرة القادر فان الأوزون يتعرض دائما لعمليتي البناء والهدم بصورة متوازنة متساوية في المقدار والكمية ولكن نتيجة الملوثات الصناعية المنتشرة وجراء الأنشطة البشرية المتنوعة من حرق للمركبات العضوية والحرائق المختلفة ومخلفات مواد ومحروقات وعوادم وغيرها ما قد يلحق بالتوازن الطبيعي المعهود تغيرا وتأثرا زيادة كانت أو نقصانا ما يمس مظاهر الحياة المنتشرة بالضرر .

استخدامات غاز الاوزون

أما إذا أردنا معرفة فائدته وإيضاح فاعليته وجدواه وكذلك استعمالاته والتي تعتبر عالية في إبادة الجراثيم وقتل البكتيريا والفيروسات والطفيليات ولهذا يستخدم في معالجة مياه الشرب والمجارى والمياه الصناعية وتعقيم المأكولات وتعليب الأسماك وغيرها وذلك لأنه أسرع من الكلور مثلا بحوالي 3200 مرة ولا يحتوى على اى أضرار جانبية كما يستخدم لتبييض مختلف المركبات العضوية وخاصة الشموع والزيوت وفى إزالة الروائح الكريهة لبعض المواد الغذائية كما يدخل في معظم الصناعات التي تطبق فيها عمليات الأكسدة وفى تصنيع بعض الأدوية الضرورية كالكورتيزون .

ظهور مشكلة ثقب الاوزون

أما عن ميلاد هذه المشكلة أو بالأحرى هذه الأزمة فقد انطلقت تحديدا في منتصف الثمانيات عند قيام بعثه بريطانية علمية بالبحث والدراسة للقارة القطبية الجنوبية ( انتاركتيكا ) حيث اكتشفت نضوبا ملحوظا لغاز الأوزون الأمر الذي دفعها لمزيد من البحث والقياس لتفاجأ بمزيد من النضوب في كمية الغاز ولان القياس والتحقيق يشمل عمودا للطبقة والتناقص يعنى اضمحلالا في كميه الغاز رمز له بالفجوة أو الثقب لخلوه من كميه الغاز المطلوبة كسائر الطبقة حيث تم التأكد من ذلك في أكتوبر 1987 ف حيث قدرت مساحة الثقب حينها بما يعادل مساحة الولايات المتحدة الأمريكية وقدر عمقها قدر ارتفاع قمة افريست حيث يتخلخل الأوزون في هذه الفجوة بنسبة 40 : 50 % ولهذا جاء مؤخرا في بيان للمنظمة لعالمية للأرصاد الجوية بمناسبة اليوم العالمي لحماية طبقة الأوزون أن الفجوة أو الثقب قد بلغ من الاتساع سنة 2003 ف حجما قياسيا حسب تقديرات وكالة الناسا (NASA) لتصل ما يناهز 28.300.000 كم مربع أي ما يعادل 3 مرات مساحة الولايات المتحدة الأمريكية وبذلك أصبح هاجس التناقص في الأوزون كابوسا عالميا أضجع منام العلماء والبحاث الذين ابلغوا نتائج أبحاثهم للمهتمين وأصحاب القرار والمستويات العليا الأمر الذي دفع في المرة الأولى 91 دولة لتتنادى سنة 1987 ف وتجتمع في مونتريال ( كندا ) لعقد اتفاقية وذلك للحد من إنتاج بعض المركبات التي تساهم في تآكل طبقة الأوزون بعيد الاستناد الى نتائج جهود العالمين دولاند ومولينا المختصان في كيمياء الظواهر الجوية في جامعة كاليفورنيا اللذين قاما سنة 1974 بتخليق ( توفير ) ظروف مخبريه وأجواء معملية مشابهة لأجواء ووسط طبقات الجو العليا وخلصا أن مركبات الكلوروفلوروكربون أو ما يرمز لها ( C F C) قادرة على تخريب وتدمير حوالي 20 : 30 % من درع الأوزون الواقي مع ملاحظة وجود بعض من العلماء الذين عارضوا هذه التوقعات والدراسات زاعمين أن طبقة الأوزون سوف لن تتأثر بأكثر من 2 : 3 % كذلك الاستخلاصات التي أكدت مسؤولية أول وثاني أكسيد النيتروجين اللذان ينطلقان وينفثان في العادة من الطائرات التي تتجاوز في سرعتها سرعة الصوت والتي تحلق بمستوى طبقة الأوزون وتخترقها ما يؤدى الى تحفيز تحلل الأوزون بواسطة التفاعلات الكيميائية الجارية ، أي أنه حسب تقديرات الأخصائيين عزى الأمر الى ما يعرف صناعيا ( بالفريون ) المستخدم في أنظمة التبريد والمعرف كيمائيا بمركبات ( C F C ) المصنفة كأول أسباب خرق هذه الطبقة وتفتت جزيئات الأوزون وذلك حسب رأى مكتشفها ( توماس مدجلى ) سنة 1930 ف وأيضا مركبات الهالون المستخدمة فى عمليات الإطفاء وغيرها ودورها فى تدمير جزيئات الاوزون الامر الذى يفعله رابع كلوريد الكربون وأيضا مركبات الكلور والبروم تماما وكما أسلفنا أكاسيد النيتروجين ودورها المحفز فى سرعة تفتت الجزيئات. علماً بأن رحلتها في الأجواء حتى وصولها طبقة الأوزون ومهاجمة جزئياته قد تستغرق 40 عاما ولهذا رغم الأحتياطات و الإجراءات قد يستمر تآكل الطبقة لعقود أخرى .
وبين هذا وذاك يدور جدل واسع بين العلماء والمختصين فى الآونة الأخيرة عن المسببات والتداعيات فمنهم من أكد مسؤولية مركب الكلور الناتج عن تبخر المياه البالغ ( 600 ) مليون طن سنويا ومنهم من عزى ذلك لثورات البراكين المختلفة والتي تدفع بالحمم والغازات لطبقات الجو ما يقارب ( 804 ) مليون طن سنويا بينما يؤكد آخرون مسؤولية مركبات الكلوروفلوروكربون ( س ف يس ) التي تفوق انبعاثاتها ( 750 ) مليون طن كما يضيف مختصون وباحثون آخرون دور الملوثات التى تنفثها المركبات الفضائية والصواريخ المتنوعة في الغلاف الجوى جراء استخدامها الوقود الصلب ضمن برامج الفضاء والسباق المحموم لذلك كما تؤكد نظريات ودراسات عديدة أجريت على طبقة الستراتوسفير السفلى تثبت أن تحطم وتدمير جزيئات الأوزون يتوقف على تفاعلات بين مركباته منها ثاني أكسيد الهيدروجين بنسبة 50 % والكلور بنسبة 30 % ويحتل أكسيد النتروجين النسبة المتبقية أي 20 % كما تدور أيضا تفاسير حول ما يعرف بالثقب أو التناقص في كمية غاز الأوزون وتخلص بأنه ظاهرة جيوفيزيائية بحثه لأنه يتكون فى الربيع ويتلاشى فى الصيف ويفترض أن يلاحظ في أقطاب الأرض نتيجة شدة البرودة وذلك ما أكدته مركبة الفضاء الروسية ( فيتيور3 سنة 1994 ف إثناء الربيع وفوق القطب الجنوبي مباشرة والتى أكدت اتساع الثقب أو الفجوة حيث بلغت 24.000.000 مليون كم مربع الأمر الذي قد يضاعف من نسبة تسرب الأشعة فوق البنفسجية بمقدار 2 % مما ينذر بأخطار عديدة متوقعة جراء نضوب هذا الغاز وتآكل طبقته متمثلا حسب رأى البحاث والدارسين الى احتمال تسرب إشعاعات كونية للأرض بكميات كبيرة تحتوى على جسيمات مشحونة تنال من سلامة الحياة على وجه الأرض متمثلة في مخاطر تهدد الحياة البشرية و النباتية و البحرية على حد السواء .
وتحسبا لهذه التداعيات تسابقت عديد الدول في اتخاذ جملة من الإجراءات يأتي في أولها الحد الكبير في إنتاج المركبات الكيميائية التى تؤثر على طبقة الأوزون وتسارع فى تفتت جزيئاته آملين أن ينتشر التفهم والوعي العالمي لمثل هذه المخاطر والأحداق حتى نستطيع مجابهة المتغيرات علاوة على تمتعنا بعيش رغد فى بيئة نظيفة آمنه .