اوایل دهه1970 میلادی برای نخستین بار محققان دریافتند لایه ازن در حال تخریب است. ابتدا تصور می‌شد عامل اصلی تخریب این گاز مهم در اکوسیستم کره زمین، اکسیدهای نیتروژن ناشی از پرواز هواپیماهای مافوق صوت در استراتوسفر است؛ اما سال1974 میلادی اعلام شد بعضی مواد شیمیایی ساخت بشر با نام کلروفلوروکربن‌ها (CFCها) به لایه ازن صدمه وارد می‌کنند.
لایه ازن بخشی از لایه استراتوسفر در هواست که غلظت نسبتا بالایی از آن، در ارتفاع 19تا48کیلومتری بالاتر از سطح زمین قرار دارد. حدود 90درصد ازن در ارتفاع 10تا17کیلومتری بالایی سطح زمین قرارگرفته و تا ارتفاع50کیلومتری گسترش پیدا می‌کند. مولکول‌های ازن که در این بخش از هوای کره زمین قراردادند، لایه ازن را تشکیل می‌دهند و دیگر مولکول‌های ازن نیز در لایه تروپوسفر هوا واقع‌شده‌اند.
کلروفلوروکربن و نقش آن در تخریب لایه ازن
اوایل سال1930میلادی در ایالات‌متحده آمریکا ترکیباتی به نام کلروفلوروکربن‌ها یا CFCها اختراع شد و به‌طور گسترده‌ای در بخش‌های صنعتی و خانگی مورداستفاده قرار گرفت. به‌مرورزمان این ترکیبات به بخش استراتوسفر هوا راه پیدا کرد و عناصر کلر و بروم موجود در آن طی واکنش‌های شیمیایی، موجب تخریب تدریجی لایه ازن شد.
قابل‌توجه است که آسیب واردشده از این ترکیبات به لایه ازن، یکسان نبوده و بر اساس گزارش‌های رسمی، غلظت لایه ازن بر فراز قطب جنوب نسبت به دیگر بخش‌ها به‌شدت کاهش پیداکرده است. بر اساس بررسی‌های انجام‌شده سال2006 اعلام شد که بزرگ‌ترین حفره لایه ازن در اتمسفر زمین‌بر بالای قطب جنوب قرار دارد.
کلروفلوروکربن‌ها ممکن است تا مدت‌زمان طولانی در هوا باقی بمانند و گرمایش زمین را تحت تأثیر قرار دهند. بر اساس گزارش آژانس حفاظت محیط‌زیست ایالات‌متحده آمریکا، لایه ازن تا سال2050 به سطح معمولی و طبیعی خود بازخواهد گشت.
گازهای آلوده‌کننده هوا چه تأثیری بر لایه ازن دارند؟
برخی از این گازها ازجمله CFCها، هالون‌ها و متیل‌بروماید، پس از رسیدن به لایه ازن به علت داشتن موکول‌های هالوژن باعث تخریب مولکول‌های ازن و تحلیل رفتن این لایه می‌شوند؛ اما سایر مواد آلاینده هوا نظیر اکثر هیدروکربورهای حاصل از سوخت‌های فسیلی که از دود اتومبیل و کارخانه‌ها به وجود می‌آیند پس از رسیدن به لایه ازن در مجاورت اشعه فرابنفش نور خورشید به‌عنوان سرعت‌دهنده واکنش تخریب ازن عمل می‌کنند.
گازهای مخرب لایه ازن به‌طور عمده از صنایع برودتی و سردکننده‌ها، صنایع ابر و اسفنج‌سازی، بخش دفع آفات کشاورزی، دستگاه‌های تهویه مطبوع، کپسول‌های اطفای حریق و حلال‌ها و افشانه‌های پاک‌کننده قطعات الکترونیکی متصاعد می‌شوند و تا ارتفاع 40کیلومتری صعود می‌کنند.
طول عمر ماندگاری گازهای مخرب لایه ازن از 50تا150 سال است و تا حذف کامل این گازها که قبلا وارد جو شده‌اند حداقل نیم‌قرن زمان لازم است. ایجاد حفره در لایه ازن سبب خطرات زیست‌محیطی و انسانی بسیاری می‌شود و بدون این لایه زندگی بر روی کره زمین از بین خواهد رفت.
چرا لایه ازن در قطب جنوب آسیب‌دیده است؟
در اینجا پرسشی مطرح می‌شود که باوجود این‌که خشکی‌ها بیشتر در نیمکره شمالی وجود دارند و آلودگی‌های صنعتی نیز بیشتر در این بخش‌ها ایجاد می‌شود، چرا بزرگ‌ترین حفره ایجادشده لایه ازن در بخش قطب جنوب قرار دارد؟
بر اساس اظهارات دانشمندان یکی از دلایل آسیب‌پذیری بیشتر لایه ازن در قطب جنوب، حلقه قطبی، است که فریون‌های رهاشده در اثر فعالیت‌های صنعتی را جذب می‌کند. دیگر این‌که به دلیل هوای فوق‌العاده سرد و یخبندان شب در قطب جنوب، ابرهایی با کریستال‌های کوچک یخ در بالاترین لایه استراتوسفر ایجاد می‌شود. این کریستال‌ها نقش کاتالیست یا تسریع‌کننده واکنش را بازی کرده و سبب می‌شوند ترکیبات حاوی مواد مخرب لایه ازن در داخل ابرها شکسته شده و تبدیل به کلرین فعال شوند. زمانی که خورشید پس از یک شب طولانی شروع به تابیدن می‌کند، تابش پرتوهای آن و وجود منواکسیدکلر باعث تخریب ازن می‌شود.
علاوه بر این عامل دیگری که باعث شدت تخریب لایه ازن در قطب جنوب می‌شود حرکت و چرخش بادهای قطبی بدون وجود هیچ مانعی در سراسر این زمین پهناور و یخ‌زده است و درحالی‌که این عامل در قطب شمال به دلیل بالاتر بودن دما و تشکیل کمتر ابرهای یخی، بسیار ضعیف است.
پیش‌بینی‌شده است اگر کشورهای عضو کنوانسیون وین و پروتکل مونترال به تعهدات خود عمل کنند و مصرف مواد مخرب لایه ازن را طبق برنامه زمان‌بندی‌شده حذف کنند، چرخه طبیعی تشکیل ازن به حالت طبیعی خود برمی‌گردد و حفره‌های لایه ازن ترمیم می‌شود، البته در شرایط مناسب و مساعد دست‌کم 50سال طول می‌کشد تا این عمل انجام شود. لازم به توضیح است دانشمندان بر این باور هستند که گرم شدن زمین ترمیم حفره ازن را به تعویق می‌اندازد. پدیده گرم شدن زمین می‌تواند تلاش‌هایی که قرار بود تا سال2050 انجام شود تا حفره ازن ترمیم‌شده و شرایط به حالت عادی بازگردد را حدود 30سال به تعویق اندازد.
بر اساس گزارش‌های ناسا تغییرات تخریبی لایه ازن بسیار گسترده بود و 13سپتامبر2007 میلادی حفره ازن به‌اندازه‌ای رسیده است که می‌توانست قاره‌ای به‌اندازه آمریکای شمالی را در خود جای دهد. اگرچه سازمان جهانی هواشناسی به این نتیجه رسیده است که حفره ازن تا سال2050 بهبود پیدا خواهد کرد، اما ناسا می‌گوید دوسوم لایه ازن تا سال2065 میلادی در همه بخش‌های زمین نابود خواهد شد. تاکنون حدود 3تا 5درصد لایه ازن در سطح جهان توسط گازهای CFC تخریب‌شده است.
قابل‌توجه است که سازمان ملل متحد سال1987 میلادی توافق‌نامه‌ای جهانی موسوم به توافق‌نامه مونترال تهیه کرد تا از این طریق تولید، فروش و پخش کلروفلوروکربن ها متوقف شود. سال1992 پروتکل مونترال مطالعات و تحقیقاتی درباره لایه اوزن انجام داد که نشان می‌دهد بزرگ شدن حفره لایه ازن به آلودگی هوا و تولید مواد سمی بستگی دارد.
No tags for this post.