به مناسبت روز حفاظت از لایه ازن؛ چگونه بشر لایه ازن را سوراخ کرد؟

آخرين خبر

بروزرسانی 1399/06/26 - 11:00

به مناسبت روز حفاظت از لایه ازن؛ چگونه بشر لایه ازن را سوراخ کرد؟

آخرين خبر/ ۱۶ سپتامبر هر سال روز جهاني لايه ازن است؛ لايه‌اي که با جذب پرتو فرابنفش خورشيد موجب ادامه زندگي روي کره زمين مي‌شود و نابودي آن به منزله نابودي حيات انسان‌ها است. کارشناس تحقيقات دفتر حفاظت از لايه ازن سازمان حفاظت محيط زيست درباره اهميت لايه ازن و ضرورت حفاظت از آن گفت: لايه ازن به اندازه اکسيژني که تنفس مي‌کنيم، مهم است چراکه مولکول‌هاي ازن که خود تشکيل يافته از سه اتم اکسيژن و در ارتفاع ۱۸ تا ۵۰ کيلومتري از سطح زمين در لايه استراتوسفر پراکنده هستند مي‌توانند اشعه فرابنفش خورشيد را جذب کنند و مانع از رسيدن بيش از حد آن به سطح زمين، اقيانوس‌ها، جنگل‌ها شوند.

لايه‌اي که ناداني‌هاي بشر آن را در معرض تخريب قرار داده بود و جمعي از خردمندان زمين حدود ۶۰ سال پيش متوجه اين موضوع شدند و به دولت‌ها براي نجات آن فشار آوردند. بعد از آن هم پروتکل مونترال براي محافظت از لايه‌اوزون تدوين شد و براساس پژوهش‌هاي جهاني، تاکنون اجراي سياست‌هاي اين پروتکل توانسته‌است ۱۵ تا ۲۰ درصد از سطح تخريب‌شده اين لايه را ترميم کند.

پيماني که امروز دقيقا سي‌وسومين سالگرد تصويب آن است و به‌عنوان «روز جهاني حفاظت از لايه ‌اوزون» نامگذاري شده. ما نيز به همين مناسبت، از دکتر شفيع موسوي، کارشناس بخش‌تحقيقات دفتر حفاظت از لايه‌اوزون سازمان حفاظت از محيط‌زيست خواسته‌ايم تا برايمان درباره وضعيت گذشته، حال و آينده لايه‌اوزون توضيح دهد.

داستان گاز‌هاي پردردسر
کلروفلوئروکربن‌ها يا همان CFC‌ها ازجمله پرسروصداترين اختراعات بشر بوده‌اند. گاز‌هايي مصنوعي که از آن به‌عنوان سرمازا در يخچال‌ها و وسايل سرمايشي و عامل فشار در افشانه‌ها استفاده مي‌شد. گاز‌هايي که در اوايل دهه ۱۹۳۰ ساخته شدند و رفته‌رفته تا دهه ۱۹۶۰ استفاده از آن در سراسر جهان همه‌گير شد.

اما تا دهه ۱۹۷۰، کسي نمي‌دانست که اين گاز‌ها چه بلايي بر سر محيط‌زيست مي‌آورند؛ تا اين‌که به‌تدريج تصاوير ماهواره‌اي ثبت‌شده از فراز قطب جنوب از کاهش محسوس ضخامت لايه‌اوزون در اين منطقه حکايت داشت و دانشمندان پس از اعزام تيمي تحقيقاتي به قطب جنوب به اين نتيجه رسيدند که عامل اصلي اين اتفاق، تجمع گاز‌هاي CFC در لايه استراتوسفر آسمان اين قطب است. استراتوسفر در واقع دومين لايه جو بعد از تروپوسفر از نظر نزديکي به سطح زمين است که لايه‌اوزون در آن تشکيل شده است.

پيماني براي نجات لايه‌اوزون
بعد از تحقيقات اوليه درباره علت تخريب لايه‌اوزون، کارشناسان محيط‌زيست، اقليم‌شناسان و نمايندگان دولت‌هاي مختلف پس از رايزني‌هاي متعدد در سال ۱۹۸۵ در پايتخت اتريش دور هم گرد آمدند و کنوانسيون وين را تشکيل دادند. در اين کنوانسيون نيز قرار بر اين شد که علاوه‌بر گاز‌هاي CFC روي ساير گاز‌هاي مخرب لايه‌اوزون تحقيقات تکميلي انجام شود.

در حين انجام اين تحقيقات نيز بنيانگذاران کنوانسيون وين، از کشور‌هاي مختلف براي پيوستن به آن دعوت کردند و بعد که نتايج اين تحقيقات منتشر شد، نمايندگان کشور‌هاي عضو در ۱۶ سپتامبر ۱۹۸۷، در مونترال کانادا دور هم جمع شدند و پروتکل يا همان پيمان مونترال را براي حذف موادي از چرخه فعاليت‌هاي صنعتي که منجر به تخريب لايه‌اوزون مي‌شوند، به تصويب رساندند. پيماني که تاکنون ۱۹۷ کشور به عضويت آن درآمده‌اند.

تعهد ايران به ترميم لايه‌اوزون
ايران از سال ۶۸ به پيمان مونترال پيوسته و از سال ۷۲ نيز دفتر حفاظت از لايه‌اوزون در سازمان حفاظت‌محيط‌زيست کشورمان با همکاري برنامه عمران سازمان ملل متحد تشکيل شده‌است. در ابتداي تشکيل نيز اين دفتر به منظور اجراي پروتکل مونترال تحقيقات خود را درباره نقش کارخانجات مختلف در توليد و واردات گاز‌هاي مخرب لايه‌اوزون آغاز کرد.

بعد هم دفتر حفاظت از لايه‌اوزون برنامه بلندمدت خود را به کارشناسان پيمان مونترال ارائه کرد و توانست با اجراي اين برنامه تا سال ۹۴ همپاي ساير کشور‌هاي جهان استفاده از CFC‌ها و ديگر گاز‌هاي اصلي مخرب لايه‌اوزون را از صنايع کشور حذف کند. اکنون هم برنامه اصلي اين دفتر، حذف گاز‌هاي HCFC از چرخه فعاليت‌هاي صنعتي است.

اگر پيمان مونترال نبود...
از زمان تصويب پيمان مونترال تا سال ۲۰۱۵، استفاده از گاز‌هاي CFC و ديگر گاز‌هاي اصلي مخرب لايه‌اوزون در ۹۹ درصد موارد کنار گذاشته شد. در دهه‌هاي اخير نيز گاز‌هاي HCFC به‌عنوان گاز‌هاي جايگزين گاز‌هاي CFC معرفي‌شده‌اند که اکنون مشخص‌شده اين گاز‌ها هم به ميزان ۵ تا ۱۰ درصد گاز‌هاي CFC در تخريب لايه‌اوزون نقش دارند و برنامه جاري پروتکل مونترال حذف اين گاز‌ها از چرخه فعاليت‌هاي صنعتي است.

دانشمندان تخمين مي‌زنند اگر پروتکل مونترال نبود تا امروز بين ۷۰ تا ۸۰ درصد لايه‌اوزون تخريب مي‌شد، اتفاقي که اگر مي‌افتاد موجب نابودي فيتوپلانگتون‌ها، کاهش شديد ميزان بهره‌وري زمين‌هاي کشاورزي و انقراض زودرس بسياري از گونه‌هاي حيات‌وحش مي‌شد و ابتلاي بسياري از انسان‌ها را به سرطان پوست و بيماري آب‌مرواريد چشم براثر قرار گرفتن بيش‌ازحد در معرض اشعه فرابنفش خورشيد به همراه داشت.

اما اکنون با اجراي سياست‌هاي اين پيمان، بين ۱۵ تا ۲۰ درصد از سطح تخريب‌شده لايه‌اوزون که در اوايل هزاره جديد به ۳۰ تا ۴۰ درصد هم مي‌رسيد، ترميم‌شده‌است. کارشناسان پروتکل مونترال پيش‌بيني کرده‌اند اگر همه سياست‌هاي اين پروتکل به‌درستي اجرا شود، بين سال‌هاي ۲۰۵۰ تا ۲۱۰۰ ميزان تخريب لايه‌اوزون به حدود ۲ تا ۳ درصد کاهش پيدا مي‌کند.

قطب شمال؛ محل بروز نگراني‌هاي تازه
ميزان تخريب لايه‌اوزون در آسمان قطب جنوب همواره از قطب شمال بيشتر بوده‌است و به همين دليل، معمولاً کشور‌هاي نيمکره جنوبي در وضعيت بدتري ازنظر وسعت حفره‌هاي لايه‌اوزون نسبت به کشور‌هاي نيمکره شمالي قرار داشته‌اند. بااين‌حال چند سالي است که ايجاد حفره‌هاي بزرگ در آسمان قطب شمال هم باعث نگراني دانشمندان شده. اين اتفاق در حالي رخ‌داده که روند کلي لايه‌اوزون در سال‌هاي اخير رو به ترميم بوده‌است.

بر اساس پژوهش‌هاي جهاني، آنچه سبب شده در سال‌هاي اخير ميزان تخريب لايه‌اوزون در قطب شمال به حد نگران‌کننده‌اي برسد، تأثيرات ناشي از تغييرات اقليمي بر آسمان اين قطب است، زيرا تا پيش‌ازاين تغييرات، دماي هوا در لايه استراتوسفر قطب شمال هيچ‌گاه به منفي ۷۰ درجه سانتي‌گراد نمي‌رسيد و شرايط براي تشکيل ابر‌هاي استراتوسفري فراهم نمي‌شد.

اما حالا تبعات ناشي از تغيير اقليم بستر لازم را براي تشکيل اين ابر‌ها و درنتيجه ايجاد حفره‌هاي وسيع در لايه‌اوزون آسمان قطب شمال نيز فراهم کرده‌است.

گرمايش جهاني، عامل جديد تخريب اوزون
کشف حفره‌هاي وسيع در لايه‌اوزون بر فراز قطب شمال باعث شد تبعات تغيير اقليم بر اين لايه حياتي نيز روشن شود. به‌ويژه آن‌که اکنون مشخص‌شده هم گاز‌هاي مخرب لايه‌اوزون و هم گاز‌هايي که تاکنون جايگزين آن‌ها شده‌اند، خودشان نقش پررنگي در گرمايش جهاني دارند. يعني نه‌فقط گاز‌هاي CFC و HCFC مي‌توانند تبعات ناشي از تغيير اقليم را تشديد کنند، بلکه حتي گاز‌هاي HFC که اخيراً به‌عنوان جايگزين گاز‌هاي HCFC معرفي‌شده‌اند نيز با اين‌که نقش مستقيمي در تخريب لايه‌اوزون ندارند، موجب بالا رفتن ميانگين دماي کره‌زمين مي‌شوند.

براي همين اکنون پروژه‌هاي جديد پيمان مونترال، بر حذف گاز‌هاي جايگزين گاز‌هاي CFC استوارشده‌است. کارشناسان اين پيمان‌نامه تأکيددارند اگر گاز‌هاي HCFC تا پايان سال ۲۰۳۰ و گاز‌هاي HFC تا پايان سال ۲۰۴۵ از چرخه فعاليت‌هاي صنعتي حذف شوند تا پايان قرن جاري ميلادي از افزايش ۴/۰ درجه سانتي‌گراد ميانگين دماي هوا جلوگيري خواهد شد.

حرکت ازون، از استوا تا قطب‌ها
لايه استراتوسفر آسمان مناطق استوايي محل زايش مولکول‌هاي اوزون است. چراکه تابش نور خورشيد در اين مناطق شديدتر است و در نتيجه در اين قسمت، اکسيژن موجود در جو راحت‌تر به مولکول اوزون تبديل مي‌شود. بعد هم جريانات هوايي موجود در لايه استراتوسفر باعث انتقال اوزون تشکيل‌شده بر فراز استوا به مناطق قطبي مي‌شوند. از زماني هم که گاز‌هاي مخرب لايه‌اوزون به آسمان راه پيدا کردند، اين گاز‌ها نيز به کمک همين جريانات به آسمان دو قطب زمين رفتند.

از آن زمان به بعد نيز هر وقت که در اواخر زمستان دماي هوا در لايه استراتوسفر روي قطب‌ها به زير منفي ۷۰ درجه سانتي‌گراد مي‌رسد، ابر‌هايي از بلور‌هاي يخ که به‌عنوان ابر‌هاي استراتوسفري شناخته مي‌شوند، در اين قطب‌ها تشکيل مي‌شود. ابر‌هايي که محل مناسبي براي ذخيره گاز‌هاي مخرب در کنار مولکول‌هاي اوزون است و زماني که اولين پرتو‌هاي خورشيد در بهار هر نيمکره به آسمان قطب‌ها مي‌رسد، شرايط براي تجزيه اوزون در اين ابر‌ها و ايجاد حفره‌هاي عظيم در اين لايه فراهم مي‌شود. البته اين حفره‌ها بعد از ۲۵ تا ۳۰ روز تا حد زيادي ترميم مي‌شود، اما بخش مهمي از آن هم به کمک جريانات هوايي به مناطق ديگر زمين انتقال پيدا مي‌کند.

ازن مفيد و اوزون مضر
لايه‌اوزون که از مولکول‌هاي سه‌اتمي اکسيژن تشکيل‌شده‌است، نقشي حياتي در جلوگيري از ورود اشعه‌هاي مضر خورشيد به لايه‌هاي پايين‌تر جو زمين دارد. اما وقتي همين مولکول‌ها در نزديک‌ترين لايه به سطح زمين يعني تروپوسفر قرار مي‌گيرند به‌عنوان آلاينده‌اي خطرناک براي انسان‌ها شناخته مي‌شوند.

اوزون مضرِ نزديک به سطح زمين نيز براثر واکنش بين اکسيژن هوا و پيش ساز‌هاي توليد آن در حضور پرتو فرابنفش خورشيد تشکيل مي‌شود. اين پيش ساز‌ها هم شامل اکسيد‌هاي نيتروژن و گاز‌هاي آلي فرار هستند که از مصرف سوخت در فعاليت‌هاي صنعتي و احتراق ناقص در خودرو‌ها ناشي مي‌شوند؛ بنابراين در شرايطي که فعالان محيط‌زيست بايد براي بيشتر شدن ميزان مولکول‌هاي اوزون در لايه استراتوسفر برنامه‌ريزي کنند، همزمان بايد به کاهش آلاينده اوزون در لايه تروپوسفر نيز فکر کنند. آلاينده‌اي که به‌خصوص در فصل تابستان در کلانشهر‌هايي از جلمه تهران شاخص آلودگي هوا را به وضع ناسالم براي گروه‌هاي حساس مي‌رساند.