دخان حرائق الغابات يلتهم الأوزون الذي يحمينا من الإشعاع الخطير. سيزداد الضرر مع ارتفاع درجة حرارة العالم

هل يمكن لدخان حرائق الغابات أن يقلل من تركيز الأوزون في الستراتوسفير؟ قبل عقد من الزمان ، ربما كنا متشككين. لكن هناك مجموعة متزايدة من الأبحاث تظهر ارتباطًا واضحًا.

في العام الماضي ، نشرت خبيرة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا سوزان سولومون وزملاؤها دراسة رائدة أظهرت أن 900 ألف طن من دخان حرائق الغابات والجزيئات المنبعثة خلال الصيف الأسود في أستراليا 2019-2020 ، في الواقع ، قللت من مظلة الأوزون التي تحمينا.

يطفو الأوزون على ارتفاع 20-25 كيلومترًا فوق رؤوسنا ، ويعمل كواقي شمسي محمول في الهواء. تركيزه ضئيل – يصل إلى 15 جزءًا في المليون – لكنه فعال للغاية في منع الأشعة فوق البنفسجية الضارة من الشمس. بدون هذه الطبقة تموت العديد من النباتات ، بينما يصاب البشر والحيوانات الأخرى بسرطان الجلد.

أحرقت حرائق الصيف الأسود الكثير من الغابات وانتشرت في جميع أنحاء البلاد وأنتجت سحبًا ضخمة من البيروكومولوس. كانت الحرائق تصنع طقسها الخاص ، وترسل أعمدة من الدخان إلى المناطق العليا من غلافنا الجوي ، حيث تتفاعل جزيئات الدخان مع الأوزون. قضى الصيف الأسترالي الوحيد الذي اشتعلت فيه النيران على 1٪ من طبقة الأوزون في الغلاف الجوي – وهو ضرر سيستغرق عقدًا من الزمن لإصلاحه.

الآن ، اكتشف باحثو سليمان كيف يفعل الدخان ذلك بالفعل. في بحثهم الجديد ، قاموا بتفصيل الكيمياء المعنية. يعد هذا البحث مهمًا ، حيث ندخل إلى ما أطلق عليه اسم Pyrocene – عصر النار – حيث تتزايد حرائق الغابات بالفعل من حيث الحجم والشدة مع ارتفاع درجة حرارة العالم.

فكيف يكسر الدخان طبقة الأوزون؟

أصبح الأستراليون على دراية كبيرة بمشهد ورائحة دخان حرائق الغابات خلال الصيف الأسود. لكن ماذا يوجد بداخلها؟

الجسيمات الموجودة في دخان حرائق الغابات كربونية ، وتتكون من مواد نباتية محترقة ومحترقة جزئيًا جنبًا إلى جنب مع الكبريتات – وهي مركبات يمكن ضخها في الغلاف الجوي عن طريق البراكين أو حرق الوقود الأحفوري أو حرائق الغابات.

المشكلة هي أن هذه الجسيمات الكربونية ترتبط جيدًا بمواد مثل كلوريد الهيدروجين الذي يأتي من المركبات الكيميائية الموجودة في النباتات الحية. وتشارك أيضًا مركبات أخرى مع الكلور في الدخان ، مثل نترات الكلور التفاعلي وحمض هيبوكلوروس.

اقرأ المزيد: دخان حرائق الغابات منتشر في كل مكان في مدننا. هذا هو بالضبط ما تستنشقه

تعمل جزيئات الدخان الصغيرة كوسيلة نقل ، وتحمل هذه المواد المحتوية على الكلور إلى أعلى وأعلى إلى طبقة الستراتوسفير. بمجرد الوصول إلى هناك ، يبدأ الكلور في تدمير الأوزون ، جزيءًا بجزيء. يمكن لكل ذرة كلور أن تفكك مئات جزيئات الأوزون ، مما يعني أن كمية صغيرة يمكن أن يكون لها تأثير غير متناسب.

لمعرفة ذلك ، اعتمدت سولومون وزملاؤها اعتمادًا كبيرًا على نماذج كيمياء الغلاف الجوي. تتفق نتائجهم بشكل جيد مع الملاحظات التجريبية التي تم إجراؤها بواسطة الأقمار الصناعية. لذلك ، على الرغم من عدم إظهار التفاعلات الكيميائية بشكل كامل ، فمن المحتمل أن تكون الصورة العامة صحيحة.

قد تتذكر أنها كانت ذرات الكلور في صميم مخاوفنا بشأن ثقب طبقة الأوزون. منذ ما يقرب من 50 عامًا ، اكتشف العلماء أن طبقة الأوزون الواقية لدينا كانت ضعيفة – وربطوها بمركبات الكلوروفلوروكربون كثيفة الكلور (CFCs) المستخدمة في علب الرش والثلاجات.

المنطقة التي تعرضت لأكبر خسارة كانت تسمى “ثقب الأوزون” ، والتي لا تزال تظهر فوق القارة القطبية الجنوبية كل عام في الربيع في شكل أصغر.

الطريقة التي استجابتنا لفقدان أوزون الستراتوسفير رائعة ، في الماضي. في عام 1987 ، وافقت الدول على بروتوكول مونتريال ، الذي يحظر تصنيع واستخدام مركبات الكربون الكلورية فلورية. لقد نجحت ، وأصبحت تركيزات الأوزون تتعافى الآن بنحو 1٪ سنويًا. هذا الرقم يتعلق بما فقد خلال الصيف الأسود.

ماذا يعني هذا للمستقبل؟

هذا يعني أن طبقة الأوزون ستتدهور ببطء بسبب دخان حرائق الغابات. تشتعل الحرائق في نصفي الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي ، وينتشر دخانها في جميع أنحاء العالم من خلال العمليات الطبيعية. هذا يعني أنه من المحتمل أن نشهد انخفاضًا في تركيزات الأوزون في أماكن جديدة وليس فقط حول القطب الجنوبي. تشمل المناطق المتأثرة خطوط العرض الوسطى حول خط الاستواء ، حيث يعيش بلايين البشر.

الأوزون يجدد نفسه. يتم تشكيلها وتدميرها باستمرار في طبقة الستراتوسفير. الرصيد الصافي لهذه العمليات المتنافسة كان – حتى الآن – تركيزًا ثابتًا ولكن صغيرًا للأوزون. تجعل هذه الطبقة الحياة ممكنة من خلال امتصاص أسوأ ما في الأشعة فوق البنفسجية المتساقطة من الشمس ومنحنا قدرًا من الحماية من الإشعاع المدمر للجلد.

العالم الأكثر سخونة هو العالم الذي يوجد فيه المزيد من الحرائق ، مما يؤثر على مناطق مثل التندرا السيبيرية وجبال كاليفورنيا والمراعي الكينية.

هذا البحث هو تحذير آخر حول مخاطر تغير المناخ غير المخفف. دخان حرائق الغابات يمكن أن يقوض العمل الجيد لبروتوكول مونتريال.

بالنظر إلى الماضي ، يبدو تحقيق هذا البروتوكول بسيطًا نسبيًا: حظر فئة واحدة من المواد الكيميائية. لمنع دخان حرائق الغابات من التهام مظلة الأوزون الخاصة بنا ، يعني عكس مسار تغير المناخ. وهذا شيء نكافح من أجله.

اقرأ المزيد: يعمل إصلاح طبقة الأوزون أيضًا على تقليل ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي – دراسة جديدة