علل و تأثیرات خطرناک سوراخ شدن لایه اوزون - دیار سلمان

مترجم: امین حسین پور

منبع:راسخون

اوزون گازی بدون رنگ در اتمسفر فوقانی زمین است. اوزون هنگامی تشکیل می گردد که مولکول های اکسیژن فوتون های ماورای بنفش را جذب می نمایند و تحت واکنش شیمیایی به نام فوتولیز قرار می گیرند. در این فرآیند، یک مولکول اکسیژن به دو اتم اکسیژن تجزیه می گردد. اتم اکسیژن آزاد با مولکول اکسیژن ترکیب می گردد و مولکول اوزون را تشکیل می دهد. مولکول های اوزون به نوبه خود اشعه های ماورای بنفش بین طول موج 310 تا 200 نانومتر را جذب می نمایند و بدین ترتیب مانع ورود این اشعه های مضر به اتمسفر زمین می شوند. فرآیند جذب اشعه های ماورای بنفش مضر هنگامی رخ می دهد که مولکول های اوزون به مولکول اکسیژن و اتم اکسیژن تجزیه می شوند. اتم اکسیژن دوباره با مولکول اکسیژن ترکیب می گردد تا مولکول اوزون را تجدید کند. بنابراین، میزان کل اوزون با این فرآیند پیوسته تخریب و تجدید حفظ می گردد.

اشعه های ماورای بنفش امواج الکترومغناطیسی با انرژی بالا هستند که از خورشید ساطع می شوند. تشعشع رادیواکتیو دارای اشعه های UV-A، UV-B و UV-C است که اشعه های UV-C خطرناک تر از بقیه می باشد. UV-C به خاطر توانایی لایه اوزون در جذب آن نمی تواند به زمین برسد. تهدید واقعی اشعه های UV-B است که می تواند وارد اتمسفر زمین گردد و تأثیرات سوء به همراه دارد. سوراخ شدن لایه اوزون اولین بار توجه جهانیان را در نیمه دوم دهه 1970 جلب کرد و بعداً از آن تحقیقات زیادی برای یافتن تأثیرات و علل احتمالی آن اجرا شده است. مطالعات متعددی برای یافتن راه چاره های احتمالی اجرا شده اند.

اوزون شکل سه اتمی اکسیژن است که در اتمسفر زمین یافت می گردد. ترکیب دمای پایین، افزایش غلظت کلرین و برومین در استراتوسفر فوقانی مسئول تخریب لایه اوزون است. فراوری و انتشار کلروفلوئوروکربن ها دلیل اصلی سوراخ شدن لایه اوزون است. CFCها مسئول تقریباً 80% سوراخ شدن لایه اوزون هستند.

مواد دیگر تخریب نماینده لایه اوزون عبارتند از هیدروکلروفلوئوروکربن ها و ترکیبات آلی فرار. این ترکیبات اغلب در گازهای خروجی از وسایل نقلیه، محصولات فرعی فرآیند های صنعتی، سرد سازها و آئروسل ها یافت می شوند. مواد دیگر تخریب نماینده لایه اوزون در اتمسفر پایینی زمین پایدار هستند ولی، در استراتوسفر آن ها در معرض اشعه های ماورای بنفش قرار می گیرند و بدین ترتیب تجزیه می شوند تا اتم کلرین آزاد نمایند.

اتم کلرین آزاد با مولکول اوزون واکنش نشان داده و کلرین مونوکسید و مولکول اکسیژن تشکیل می دهد. حالا، کلرین مونوکسید با مولکول اوزون واکنش نشان می دهد تا اتم کلرین و دو مولکول اکسیژن تشکیل دهد. مولکول کلرین آزاد دوباره با اوزون واکنش نشان می دهد تا کلرین مونوکسید تشکیل دهد. این فرآیند ادامه پیدا می نماید و این منجر به سوراخ شدن لایه اوزون می گردد.

تأثیرات سوراخ شدن لایه اوزون روی انسان ها

سرطان پوست: قرار گرفتن در معرض اشعه های ماورای بنفش خطر ابتلا به انواع سرطان پوست از جمله ملانوم بدخیم و کارسینوم سلول های سنگفرشی را افزایش می دهد.

صدمات چشم: قرار گرفتن مستقیم در معرض اشعه های ماورای بنفش می تواند منجر به بوف کوری و آب مروارید گردد.

صدمات دستگاه ایمنی: تأثیرات اشعه های ماورای بنفش به اختلال در دستگاه ایمنی هم می رسد. قرار گرفتن زیاد در معرض اشعه های ماورای بنفش پاسخدهی دستگاه ایمنی بدن را تعضیف می نماید.

افزایش سرعت پیری پوست: قرار گرفتن مداوم در معرض اشعه های مضر خورشید می تواند باعث ایجاد آلرژی و تشکیل ضایعات پوستی گردد.

تأثیرات دیگر: مواد شیمیایی اوزون می تواند منجر به مشکل در تنفس، درد در قفسه سینه، تحریک گلو گردد و عملکرد ریه ها را مختل کند.

تأثیرات دیگر

سوراخ شدن لایه اوزون یکی از علل کاهش گونه های دوزیستان به تعداد می رود. سوراخ شدن لایه اوزون گونه های زیادی را در مراحل چرخه زندگی آن ها تحت تأثیر قرار می دهد. سوراخ شدن این لایه مانع رشد و نمو لاروها می گردد، رفتار و عادت ها را تغییر می دهد، باعث ایجاد ناهنجاری در بعضی گونه ها می گردد، ایمنی را کاهش می دهد، منجر به نابینایی در بعضی گونه ها می گردد و غیره.

پلانکتون ها با خطر افزایش تهدید اشعه های ماورای بنفش روبرو هستند. فیتوپلانکتون ها نقش اساسی هم در زنجیره غذایی و هم در چرخه کربن اقیانوسی ایفا می نمایند. این ریزموجودات نقش مهمی در تبدیل کربن دی اکسید اتمسفری به اکسیژن ایفا می نمایند. اشعه های ماورای بنفش می تواند نرخ بقای این ارگانیسم ها را تحت تأثیر قرار دهد. این در نهایت کل زیست بوم را مختل نموده و تحت تأثیر قرار می دهد.

در بعضی گونه های گیاهان، اشعه های ماورای بنفش می تواند زمان گُلدهی و بعلاوه تعداد گُل های فراوری شده به وسیله گیاه را تغییر دهد. رشد گیاه ممکن است تحت تأثیر مستقیم تشعشع UV-B قرار بگیرد. علیرغم مکانیزم هایی برای کاهش این تأثیرات، فرآیند های فیزیولوژیکی و نمو گیاهان تحت تأثیر قرار می گیرند.

مشاهده دیگر افزایش اوزون موجود در اتمسفر پایینی به خاطر کاهش اوزون در استراتوسفر است. اوزون موجود در اتمسفر پایینی آلاینده و گاز گلخانه ای محسوب می گردد که در گرمایش جهانی و تغییرات اقلیم نقش دارد. ولی، مطالعات نشان داده اند که طول عمر اوزون اتمسفر پایینی در مقایسه با اوزون استراتوسفری چندان زیاد نیست. در همین زمان، افزایش در سطح اوزون در اتمسفر پایینی می تواند توانایی نور خورشید برای سنتز ویتامین D را افزایش دهد. این را می تواند تأثیر مفید مهم سوراخ شدن لایه اوزون در نظر گرفت!