طبقة الأورزون

طبقة الأوزون

مسألة: لقد أشار القرآن الكريم إلى أن السماء سقف محفوظ بالنسبة إلى الأرض، حيث ورد في القرآن الكريـم: (وجعلنا السماء سقفاً محفوظاً وهم عن آياتها معرضون)(7)، وربما يكون قوله سبحانه وتعالى: (سقفاً محفوظاً) لاعتبارين، الأول: أنـه سبب لمنـع ارتطام سطح الأرض بملايين النيازك(. والإنسان الذي ينام فـي غرفـة مسقَّفة يكون مطمئناً من العواصف والأمطار وكثير من الأخطار كذلك الأرض المسقفة التي تجعل البشرية تعيش بمأمن وطمأنينة. الثاني: منع أضرار أشعة الشمس من الوصول إلى سطح الأرض، فتأمل. ومن بين المخاطر التي تنجم عن تدخل الإنسان في النظم الكونية وإخلاله بالتوازن لمكونات الغلاف الجوي للأرض واستنـزاف الأوزون في طبقة الجوّ العليا في المنطقة التي تقع على ارتفاع يتراوح بين (20 و40) كيلومتراً فوق منسوب سطح البحر، فإنه يحيط بكوكب الأرض غلاف جوّي سميك يشارك الأرض في دورانها الدائم حول نفسها وحول الشمس(9). والغلاف الجوي يتكون فـي الأساس مـن ثلاث غازات: النيتروجين والأوكسجين والأرجـــون، ونسبة قليلة تمـــثل ثــاني أكسيـد الكــربون وتركيزات قليـــلة من غازات الهليوم والهيدروجـين والكلبتـون والميثان والنيون والزيون والأوزون. ويتجمع نحو (30%) مـن الغـازات السابقة في طبقة تعرف ب‍ـ(تروبوسفير) وهي الطبقة اللصيقة بسطـح الأرض وتعيش في وسط هذه الطبقة جميع الأحياء الأرضية، وتحدث فيها أغلب الظــواهر الجوية مثل تكون السحب والضباب والعواصف والرياح والثلوج والمطر. وتوجد طبقة ثانية تعرف ب‍ـ(الأستراتوسفير) وفـي هذه الطبقة يوجد غاز الأوزون بنسبة ضئيلة جداً تتراوح بين (10 ـ 30) جزءً من كل مليون جزء من الهواء، ويتغير تركيز الأوزون بتأثير كبـير كلّما ارتفعنا عن سطح البحـر، ورغـم أن سُمـك طبقـة (الأستـراتوسفير) تصل إلى عشرات الكيلومترات إلاّ أن عدد ما بها من جزئيات الأوزون لا يتجاوز عدد جزئيات الهواء الموجود في طبقة سُمكها ثلاث مليمترات مـن الهواء الذي نتنفّسه على سطح الأرض، وذلك نظراً للانخفاض الشديد للضغط في طبقات الجوّ الأعلى، فنستطيع أن نتخيل طبقة الأوزون كبالونة هائلة تحيط بالكرة الأرضية على ارتفاع (30 كيلومتراً). وغاز الأوزون سامّ للإنسان وللحيوان والنبات على السواء وهو أكثر سميّة من مختلف الغازات(10). والتلوث الناجم عن حركة مرور السيارات في المدن المزدحمة يؤدي إلى زيادة تركيزه تزيد نسبة هذا الغـاز في المدن خصوصاً المدن الصناعية المزدحمة بالآليات والسيارات وما أشبه ذلك. والأوزون ذو فعالية عالية في إبادة الجراثيم وقتل البكتيريا والفيروسات والطفيليات الضارة، ولهذا السبب فإن عدة مـن الدول تفضِّل استخدامه في معالجة مياه الشرب والمياه الصناعية ومياه المجاري وفي تعليب الأسماك وتعقيم المأكولات. إلاّ أن زيادة نسبة هذا الغاز عن الحدّ المقرّر حسب التقدير الإلهي تحولّه إلى عامل ضارّ ومُتلف حيث أنه يسبب في تدمير الحياة بشتى صورها، وفي الوقت نفسه الذي يتولَّد فيه غاز الأوزون فـي الغـلاف الجوي، فإنه يتعرَّض أيضاً لعملية تدمير طبيعية نتيجة لامتصاصه للأشعة فوق البنفسجية التي ترد إلينا من الفضاء فإن إخلال أي توازن في الأرض وبأجوائها يسبب اختلالاً في الأحياء وغير الأحياء، ولقد قال سبحانه: (والأرض مددناها وألقينا فيها رواسي وأنبتنا فيها من كل شيء موزون)(11). والأوزون كما أنه يسرع تكونه يسرع زواله أيضاً، وقد أدى الاختلال الصناعي إلى نشوء مشكلة الثقـب الأوزونـي فـوق منطقة القارة القطبية الجنوبية(12). أما الشمس فهي ترسل أشعتهـا، وترسل نوعاً من الأشعة فوق البنفسجية، وهذه الأشعة تستطيع إذا ما وصلت إلى الأرض أن تقتل الكائنات الحيّة من بشر ونبات وحيوان. ويقوم الأوزون الموجود فـي طبقة الغلاف الجوّي بحجب تلك الأشعة ومنعها من الوصول إلينا، ويقوم الغـلاف الجوي بامتصاصها، وبذلك يحول دون تدفقها صوب سطح الأرض ويتسلل مقـدار قليل جداً من هذه الأشعة ليساعد على تكوين فيتامين (دي). واكتشف جماعة مـن العلماء أنه انخفضت نسبة هذا الغاز (40% ) فوق خليج هالي، وأنه امتدّت فـي ارتفاعها مسافة تتراوح بين (12 ـ 24) كيلومتراً تقريباً، طاغية بذلك على قسم كبير من الجزء الأسفل. ومعنى ذلك وجود ثُقب أوزونـي أي إنّ كثافة غاز الأوزون أصبحت منخفضة جداً عمّا يجب أن تكون عليه. وقد أوضح العلماء: أنّ هناك عدداً كبيراً مـن الملوثات التي أدّت إلى استنـزاف الأوزون، ومن أهم هذه الملوثات: أولاً: أكاسيد النيتروجـين الـتي تنطلق مـن الأسمدة الآزوتية، ومن الطائرات التي تسير بسرعة أكـبر مـن سرعـة الصـوت وعلى الخصوص الكونكورد(13)، ومن التفجيرات النووية، كمـا وتنطلق هذه الأكاسيد أيضاً بسبب حرق الوقود الصُلب المستخدم في إطلاق مركبات الفضاء. ثانياً: مـن مركبات الإيروسولات المستخدمـة فـي بخّاخات الشعر ومزيلات رائحة العرق وفـي جوّ التبريد في الثلاجات وأجهزة التكييف، وفي إنتاج الثلج الصناعي وفي إنتاج الإسفنج الصناعـي، وفـي صناعة العطور، والمواد الرغويّة، ومـوادّ التغليف والمذيبات المستعملة فـي تنظيـف القطع الإلكترونية. ثالثاً: الهالونات التي تستخدم في إطفاء حرائق الأجهزة الكهربائية(14). ومن الواضح إن هذا الدرع الواقي لو ضعف لأي سبب من الأسباب، فإنّ عواقب ذلك ستكون سيئة على الأحياء التي تدبّ على سطح الأرض أو تسبح في مياه المحيطات والبحار والبحيرات والأنهار، أو التي تتطاير في الجو، إذ يتسرب قدر كبير من الأشعة فوق البنفسجية على سطح الأرض، وبذلك يتزايد انتشار الأمراض السرطانية وخاصة سرطان الجلـد. وتقدِّر الوكالات الغربية لحماية البيئة أن الزيادة فـي عـدد حالات سرطان الجلد نتيجة الثقب الأوزوني الناتج عن تأثير مركبات الكلوروفلوروكربون وحدهـا سوف تبلغ (40 مليون) حالة في الولايات المتحـدة الأمريكيـة فقط قبل انقضاء أربعة قرون، كما أن زيادة تسرّب الأشعة فوق البنفسجية بسبب الثقب الأوزوني سيؤدي أيضاً إلى الإصابة بالحروق الشمسيـة والعمـى الجليدي والشيخوخة المبكرة وتجعّد الجلد وأمراض العيون(15) وبخاصة مرض السدّ العيني، وستؤدّي أيضاً إلى تشوّه الأجنّة وإضعاف جهاز المناعة فـي جسم الإنسـان، وبالتالي ستؤدي إلى هلاك مجموعات كبيرة من البشرية بالإضافة إلـى هلاك الحيوان والنبات وما أشبه ذلك(16). ومن المعلوم إنّ الأشعة فوق البنفسجية إذا كانت متوازنة لها أهمية بالغة بالنسبة للإنسان والحيوان، بينما نقصها أو زيادتها تؤدي إلى الأضرار المختلفة. فإن نقصان كميتها يقود إلى زيادة أمـراض الكُساح والتشـوّهات العظمية وأمراض نقص الفيتامينات، كما وأن لـها خواص مضادّة للجراثيم وتحت تأثيرها يتشكل فيتامين (دي) الذي يعتبر مـن أهـم دعائم الصحة، وتقدر كمية الأشعة فوق البنفسجية الممتصة من الدخان والغبار فـي المدن بأكثر من (50% ) من كمياتها. وهناك علاقة مباشـرة بين أمراض الكُساح ونقصان كمية الأشعة فوق البنفسجية في المدن، كما في إنجلترا حيث يُسمى الكُساح في بعض الأحيان بالمرض الإنجليزي، إذ لا تزيـد نسبـة الأشعة الشمسية في لندن عن (82% ) من نسبتها في المناطق الريفية ؛ ومـن هنا جاءت توصية الأطباء لشعوب الدول الصناعية للذهاب ولو لشهر واحد إلى شواطئ البحار وشبهها لتلقّي الكمية اللازمة للجلد من الأشعة فوق البنفسجية. وكما في المثل القديم كل إفراط وتفريط فـي أمر يؤدي إلى الخلل فيه، فاللازم أن يكون موزوناً بقدر جعله الله سبحانه وتعالى. وعلـى أيّ حـال: فإنّ الأشعة فوق البنفسجية التي تصل إلى سطح الأرض من الثقب الأوزوني تكون ذات طاقـة عالية تكفي لتحطيم جزئيات مهمة في جسم الإنسان، والتي منها الجزئيـات المسؤولة عـن نقل الصفات الوراثية(17)، وتحطيم مثل هذه الجزئيات سيؤدي إلى هلاك مجموعات كبيرة من البشرية(18)، بالإضافة إلى أن ازدياد الأشعة فـوق البنفسجية المارّة من الثقب الأوزوني من شأنه أن يزيد مـن خسائـر المحاصيـل الزراعية، فقد أجريت اختبارات على (200) نوع مـن أنواع النباتات لقياس حساسيتها نحو هذه الأشعة فتبيّن أن ثلثي هذا العدد تأثر بهـا حيث تباطأ معدل النمو(19) وفشلت حبوب اللقاح في إحداث الإنبات، كمـا وأن النباتـات والأعشاب سوف تتضرّر بشدة(20) من جرّاء ارتفاع مستويـات الأشعـة فوق البنفسجية التي تتسرّب من ثقب الأوزون. وستؤدي الزيادة في هذه الأشعة إلى حدوث الضباب الدخاني والأمطار الحمضية على ما سيق تفصيل ذلك، وستؤدي إلى حدوث تغييرات كبيرة في مناخ الأرض وارتفاع درجة الحرارة في العالم، وكذلك ارتفاع مستوى مياه المحيطات، وهو أمر يهدّد بغرق عدة مدن ومناطق ساحلية في بقاع شتى من العالم. وقد عقدت لدرء هذا الخطر عدة مؤتمرات(21) في عدة دول تقرر فيها تخفيض (50% ) من استهـلاك المـواد التي تسبب مثل هذه الأمور. وهذا أيضاً لا يكفي بل يلزم أيضاً تخفيضها بنسبة (90% ) لتفادي المخاطر الناجمة عن تدمير الأوزون الموجود في طبقات الجوّ.

منقول للأمانة ولتعم الفائدة

7 ـ سورة الأنبياء: الآية 32.
8 ـ فإن هذا السقف يجعلها كغازات كما نشاهد ذلك في أطراف الأفق أحياناً خصوصاً عند غروب الشمس. والنيازك هي أحجار أو كتل حديدية من النجوم تسقط من السماء وتصل سرعة بعض النيازك إلى 50 ميل في الثانية ثم ما تلبث مقاومة الهواء أن تقّلل من سرعتها، ويعتمد مدى ما تحدثه من ضرر على كمّية الطاقة الحركية المحتواة بداخلها. وأكبر نيزك حجري سقط عام 1948م وكان وزنه طن واحد. فعندما ينفجر النجم تظهر كتلة متّقدة في السماء، وهذا الذي نراه هو هواء مضغوط في الأمام زادت حرارته بفعل الاحتكاك مع حركة الصخرة، ويمكن أن يكون حجمه أكبر كثيراً من حجم الصخرة نفسها، وينصهر سطح الصخرة، ويتطاير الشرر من الذيل، وتظلّ ذيول الدخّان زمناً طويلاً بعد سقوط الصخرة. ثمّ إنّ الصخرة قد تنفسخ وتسقط وتحدث موجة صدمة، لها قعقعة وأصداء مثل صوت مدافع ترعد في معركة. راجع نهاية الكوارث الكونية وأثرها في مسار الكون: ص26 للمؤلّف مرانك كلور. هذا ويفرّق النيزك عن الشهاب إنّ الثانية عبارة عن قطع من الغبار ناجمة عن مذنّبات ماتت في الفضاء.

9 ـ يتألّف الغلاف الحوّي من ثلاث طبقات: الطبقة الأولى: وتسمّى التروبوسفير أو الطبقة السفلى وهي قريبة من سطح الأرض ويبلغ سمكها 12 ـ 15 كيلومتر فوق سطح الأرض، وهذه الطبقة لها صلة بحياة الإنسان وفيها تحدث تفاعلات الطقس والمناخ.

الطبقة الثانية: وتسمّى الاستراتوسفير أو الطبقة العليا وتمتد من 20 ـ 40 كيلومتر فوق سطح الأرض، وتوجد في هذه الطبقة نسبة من غاز الأوزون تقدّر بـ ‍(10) أجزاء في المليون، والذي يعتبر مصفات لمعظم الإشعاعات الشمسيّة الضارّة.

الطبقة الثالثة: وتسمّى التربوبور وهي تقع بين الطبقتين السابقتين. هذا وهناك تقسيم أكثر دقّة من هذا التقسيم، وهو ما تطرق إليه علماء الإرصاد حسب تغيير الحرارة ومستوى الارتفاع، وهي خمس طبقات أساسية بالإضافة إلى أربع طبقات فاصلة. والطبقات الأساسية هي: 1ـ تروبوسفير أو الطبقة السفلى وتبلغ حتّى ارتفاع وسطي قدره 11كم. 2ـ ستراتوسفير أو الطبقة العليا وتبلغ من 11 كم ـ 51 كم. 3ـ ميزوسفير وتبلغ من 51كم ـ 86 كم. 4ـ تيرموسفير وتبلغ من 86 كم ـ 800 كم. 5ـ اكزوسفير أو الفراغ الكوني وتبلغ من 800 كم ومافوق.

والطبقات الفاصلة عبارة عن: 1ـ تروبوبوز 2ـ ستراتوبوز 3ـ تيرموبوز 4ـ ميزوبوز. وهذه الطبقات تكون فاصلة بين الطبقات الأساسية وفق الترتيب.

10 ـ غاز الأوزون أزرق اللون وباهت وله رائحة مميّزة وحادّة، ورمزه O3وينتج طبيعياً عن طريق التفريغ الكهربائي، أو اصطناعي عن طريق الأجهزة الكهربائية العالية الفولتية وعن طريق التفاعلات الكيماوية لضوء الشمس مع التلوّث، ويتكون الأوزون من اتحاد ذرات الأوكسجين مع جزيئات الأوكسجين أي عندما يصطدم الإشعاع فوق البنفسجي المنبعث من الشمس مع جزيئات الأوكسجين في أعلى الغلاف الجوي، حيث يقوم فوتون ضوئي بشطر جزئي الأوكسجين إلى ذرتي أوكسجين عاليتي النشاط تقوم كل واحدة منهما بشكل سريع بالاتحاد مع جزيء آخر الأوكسجين لتشكل الأوزون O3، ويقوم هذا الغاز بامتصاص الأشعة فوق البنفسجية ويتحلل إلى O2 وO ومن ثم تعود O لتشكل من جديد O3 مع جزيء أوكسجين آخر، وهكذا دواليك إلى أن تصطدم ذرتان حرتان من الأوكسجين مصادفة لتشكل O2. ومعيار الأوزون هو 12% جزء من الغاز في كلّ مليون جزء من الهواء كحدّ أدنى للتعرّض، فلا يجوز تجاوزه.

11 ـ سورة الحجر: الآية 19.

12 ـ ففي بداية الربيع القطبـــي من كلّ عام يهبط الأوزون وقد وصل إلى 50% بين أعوام 1979 ـ 1985م وفي عام 1989م أصبح ثقب الأوزون يغطي حوالي 19 مليون كيلو متر مربع أي ما يعادل 7.5% من مساحة نصف الكرة الجنوبية، وإن الثقب الأوزوني ينتج عن زيادة ذرّات الكلور في طبقة الاستراتوسفير، وإنّ ذرّات الكلور تنتج عن تحلّل جزئيّات الكلوروفلوروكربون الناتجة عن الأنشطة الصناعية والتي تستخدم في تصنيع رقائق الكمبيوتر وفي صناعة الرغوة في الكرتونات البلاستيكيّة وفي تجهيزات التبريد وتكييف الهواء وفي علب الرش بالايروسول. وتتحطم هذه الذرات تحت تأثير أشعة الشمس فوق البنفسجية وتحرر ذرات الكلور الحر ثم تتحد مع الأوزون وذرات الأوكسجين المنفردة ويتكون من هذا الاتحاد تحول الأوزون إلى جزيئات أوكسجين وتتحرر ذرات الكلور ثانية لتكرر هذا الاتحاد من جديد. وبناءً على هذا فإن ذرة الكلور الواحدة يمكن أن تحطم مئات الآلاف من جزيئات الأوزون.

13 ـ فعند ملامسة أكاسيد النيتروجين لطبقة الأوزون يحدث بينهما تفاعل كيماوي يؤدّي إلى تفكّك جزئيات الأوزون وتتحوّل إلى جزئيات الأوكسجين.

14 ـ كما إنّ إطلاق غازات الكلوروفلوروكربونية (ك ف ك)(CFC) تستنـزف الدرع الأوزوني بنسبة 10ـ 16% وأنه إذا استنـزف 1% من الأوزون في طبقة الستراتوسفير، فإنّ نسبة سرطان الجلد تزداد بنسبة 2%. وتقدّر كمّية مركّبات الكلوروفلوروكربون التي تنطلق إلى الجوّ كلّ عام بما يزيد على مليون طن، وتتركّز هذه المركبات في ارتفاع 18 كيلومتر من سطح الأرض عند خطّ الاستواء وعلى ارتفاع 7 كيلومتر فوق المناطق القطبية. وإنّ متوسّط عمر الكلوروفلوروكربونية 11 هو 75 عام ومتوسّط عمر الكلوروفلوروكربونية 12 هو 110 ـ 140 عام. علماً إن هذا الغاز عندما ينتقل إلى الغلاف الجوي يهاجمها الاشعاع الشمسي محرراً عنصر الكلور منها مما يؤدي إلى زوال طبقة الأوزون، وإنّ أمريكا تنتج أكثر من نصف ما ينتجه العالم من مواد الكلوروفلوروكربون، وقد دعت بعض الدول إلى إيقاف صناعة مركّبات الكلوروفلوروكربونية وإحلال مواد أخرى بدلها، كما دعت إلى تدوير الغاز الموجود في الأجهزة القديمة وفق مراقبة دقيقة.

15 ـ ككتراكت العيون والمياه البيضاء.

16 ـ كالتأثير على الثروة السمكية، فإنّ الأشعة فوق البنفسجية تقلّل من الطحالب والنباتات والحيوانات ذات الخلية الواحدة ـ المعروفة باسم البلانكتون ـ والكائنات الدقيقة الهائمة على سطح المياه والتي تتغذّى عليها الأسماك.

17 ـ حيث يتلف الحمض النووي ـ دي أن أَيْ ـ الموجود في نواة الخلية والمسؤول عن نقل الصفات الوراثية.

18 ـ وكذا يتلف الخلايا التي تحت البشرة الخارجية للجلد.

19 ـ ومن هذه النباتات الفاصوليا والبزاليا والقرع والبطيخ.

20 ـ وينعكس هذا التضرّر على نوعية البذور وعلى نمو النبات وزيادة استعداده للتأثّر بالأعشاب الضارّة وعلى الإصابة بالأمراض والآفات.

21 ـ ومن تلك المؤتمرات، مؤتمر اللجنة الدولية للأوزون والذي عقد عام 1980م في أمريكا. ومؤتمر فينا والذي عقد عام 1985م. ومؤتمر مونتريال والذي عقد عام 1987م لتحديد الالتزامات الدولية لمنع الاستخدامات الصناعيّة. ومؤتمر عام 1994م والذي اعتبر فيه يوم 16 أيلول من عام 1995م يوم مؤتمر عالمي لحماية طبقة الأوزون.

شكرا ليك اخي شاكر على الموضوع