أين توجد طبقة الأوزون؟ .. وما أهميتها لحياتنا على الأرض

توجد طبقة الأوزون في طبقة الستراتوسفير على ارتفاع يتراوح بين 15 و30 كيلومترًا فوق سطح الأرض.

منظر لطبقة الأوزون تم التقاطه رحلة المحطة الفضائية الدولية رقم 41، صورة من: JSC Gateway to Astronaut Photography of Earth، وحدة علوم الأرض والاستشعار عن بعد، مركز ليندون ب. جونسون الفضائي، public domain، via wikimedia commons.

طبقة الأوزون والتي تسمي أيضا (درع الأوزون) تمتص معظم الأشعة فوق البنفسجية الضارة للشمس وتمنعها من الوصول للأرض، مقدمة الحماية للبشر وبقية الكائنات الحية.

أين توجد طبقة الأوزون؟:

تتواجد طبقة الأوزون بشكل رئيسي في الجزء السفلي من طبقة الستراتوسفير، على ارتفاع يتراوح بين 15 إلى 35 كيلومترًا (أي ما يعادل من 9 إلى 22 ميلًا) فوق سطح الأرض.

لذلك يطلق على الأوزون في هذه الطبقة اسم (الأوزون الستراتوسفيري).

مكونات طبقة الأوزون:

في العام 1913، اكتشف إثنان من علماء الفيزياء الفرنسيين هما شارل فابري وهنري بويسون، طبقة الأوزون.

عندما اكتشف العالمان الفرنسيان من قياس الفارق بين أشعة الشمس الخارجة منها وتلك التي تصل إلى الأرض أن هناك كميات مفقودة، استنتجا أن هناك (شيء ما في الغلاف الجوي) يمتص هذه الكمية، كان ذلك الشئ هو الأوزون.

هذا الاكتشاف تراكمت معرفة البشر حوله بفضل عالم الأرصاد البريطاني (جي إم بي دوبسون) الذي اكتشف بالتفصيل خصائص طبقة الأوزون، عندما طور جهاز طيف ضوئي بسيط اسمه (دوبسونمتر) يمكن استخدامه لقياس مستويات طبقة الأوزون من على سطح الأرض.

لكن (جي إم بي دوبسون) لم يكتفي بذلك، فعلى مدار ثلاثين سنة بين عامي 1928 : 1958 من تركيز جهوده في مجال طبقة الأوزون أنشأ دوبسون شبكة عالمية من محطات مراقبة الأوزون، والتي لا تزال تعمل حتى يومنا هذا.

تكريما لكل هذا الجهد، تم تسمية وحدة قياس ملائمة كمية الأوزون في الهواء باسم "وحدة دوبسون" (DU).

تحتوي طبقة الأوزون على تركيز عالٍ من غاز الأوزون (O3).

ومع ذلك إذا نظرنا إلى مكونات (طبقة الستراتوسفير) نفسها، سنلاحظ أن طبقة الأوزون تعد من أصغر الطبقات المكونة لها، إذا قارنها مع الغازات الأخرى داخل الستراتوسفير.

أهمية طبقة الأوزون:

نظرا لأن وظيفتها هي حماية الأرض من الأشعة فوق البنفسجية الضارة للشمس، فإن استنفاد وتآكل طبقة الأوزون قد يؤدي إلى آثار خطيرة على صحة الإنسان والبيئة.

حيث تمتص طبقة الأوزون ما بين 97 إلى 99٪ من الأشعة البنفسجية متوسطة التردد القادمة من الشمس (تلك التي يتراوح طولها الموجي من حوالي 200 نانومتر إلى 315 نانومتر)، والتي من شأنها إن وصلت إلى الأرض أن تلحق الضرر بالعديد من أشكال الحياة الموجودة على سطحها.

ثقب الأوزون:

رسم توضيحي يوضح استقرار مستويات الأوزون في تسعينيات القرن العشرين بعد تفعيل بروتوكول مونتريال، ثم دخولها في مرحلة التعافي. ومن المتوقع أن تصل إلى مستويات ما قبل عام 1980 قبل عام 2075، الرسم من اعداد وكالة الفضاء الأمريكية NASA، public domain.

يحدث استنفاد الأوزون الستراتوسفيري فوق نصفي الكرة الأرضية.

ومع ذلك، فإن هذه الظاهرة أكثر وضوحًا في نصف الكرة الأرضية الجنوبي (القطب الجنوبي) مقارنة بنصف الكرة الأرضية الشمالي (القطب الشمالي).

هذا طبيعي، لأن تكون ثقب الأوزون أساسا مرتبط بشكل مباشر بدرجة حرارة طبقة الستراتوسفير.

فعندما تنخفض درجات الحرارة إلى ما دون -78 درجة مئوية، تميل السحب الستراتوسفيرية القطبية إلى التشكل، مما يؤدي إلى تفاقم استنفاد الأوزون واتساع الثقب.

بداية من عام 1986، نجح البشر في تحقيق انخفاض كبير في استهلاك المواد التي تؤثر على طبقة الأوزون وتؤدي إلى تآكلها.

كان هذا الانخفاض مدفوعا إلى حد كبير ببروتوكول مونتريال الذي أقره برنامج الأمم المتحدة للبيئة في عام 1987 والهادف لتخفيض استهلاك المواد التي تؤدي لزيادة ثقب الأوزون.

ومع ذلك فإن أكبر اتساع لثقب الأوزون في التاريخ حدث في وقت لاحق على ذلك، وبالتحديد في سبتمبر/أيلول عام 2000، حينما بلغت مساحة الثقب 28.4 مليون كيلومتر مربع.

لكي ندرك ضخامة هذا الثقب فإن هذه المساحة تعادل حوالي سبعة أضعاف مساحة الاتحاد الأوروبي.

لكن الخبر الجيد في النهاية أن جهود البشر أتت ثمارها وبدأ ثقب الأوزون في الانكماش، ففي عام 2024 كان أصغر مما كان عليه في عام 2023 وأصغر أيضا من حجمه عام 2020.

- المصادر:

الوكالة الأوروبية للبيئة (تابعة للأتحاد الأوروبي).

موسوعة ويكيبيديا الانجليزية.