הגורמים לדלדול שכבת האוזון אינם נפוצים אלא מרוכזים, והגורמים הללו לדלדול שכבת האוזון היו מאז ראשית הציוויליזציה.
ישנן מספר רמות לאטמוספירה של כדור הארץ. הטרופוספירה, השכבה הנמוכה ביותר, משתרעת מפני השטח של כדור הארץ עד לגובה של כ-6 מיילים (10 ק"מ). כמעט כל הפעילויות האנושיות שמוסיפות ל זיהום האטמוספירה מתרחשים בטרופוספירה. הר האוורסט, הפסגה הגבוהה בעולם, מתנשא לגובה של כ-5.6 מיילים (9 ק"מ). הסטרטוספירה, המשתרעת מ-6 מיילים (10 ק"מ) לסביבות 31 מיילים (50 ק"מ), מכילה את שכבת האוזון. רוב המטוסים המסחריים טסים גם באזורים התחתונים של הסטרטוספירה.
העניין העיקרי שלנו במאמר זה הוא לבחון את הגורמים לדלדול שכבת האוזון ומה ניתן לעשות כדי להגן על שכבת האוזון שלנו מפני דלדול.
אז,
תוכן העניינים
מה זהשכבת האוזון?
שכבת האוזון היא אזור באטמוספירה של כדור הארץ בו נמצא גז אוזון, מולקולה אי-אורגנית בעלת הנוסחה הכימית O3, בריכוזים גבוהים יחסית. שכבת האוזון עבה יותר על פני הקטבים מאשר על פני קו המשווה. בשנת 1913 גילו הפיזיקאים הצרפתים שארל פאברי והנרי בויסון את שכבת האוזון.
אוזון הוא גז כחול בהיר עם ריח חריף (דמוי כלור). רוב האוזון האטמוספרי ממוקם בשכבה סטרטוספירית בין 9 ל-18 מייל (15 ו-30 ק"מ) מעל פני כדור הארץ. למרות הריכוז הגבוה שלה, ריכוזה של שכבה זו עדיין נמוך בניגוד לגזים אחרים בסטרטוספירה.
אוזון נוצר באטמוספרה כאשר קרני השמש מחלקות מולקולות חמצן לאטומים בודדים. אטומים בודדים אלה מקיימים אינטראקציה עם חמצן בקרבת מקום כדי לייצר אוזון, מולקולת שלושה חמצן. מולקולות אוזון נוצרות ונהרסות כל הזמן בסטרטוספירה בכל זמן. במהלך עשרות השנים שהוא נמדד, הכמות הכוללת הייתה די יציבה.
למרות שיש רק כשלוש מולקולות לכל עשרה מיליון מולקולות אוויר, שכבת האוזון משמשת כמסנן ההגנה של כדור הארץ, וסופגת כ-98 אחוז מקרני האולטרה סגול או ה-UV המזיקות. שכבת האוזון של הסטרטוספירה סופגת חלק מקרינת השמש, ומונעת ממנה להגיע לפני השטח של כוכב הלכת.
קרני UV היו מעקרות את כדור הארץ אם שכבת האוזון לא הייתה קיימת. יהיה השפעות מזיקות כמו יותר כוויות שמש, יותר מקרים של סרטן עור, מקרים גבוהים יותר של נזק לעיניים, נבילה ומוות של עצים וצמחים, ותפוקת יבול מופחתת באופן דרסטי עם שכבת אוזון פגומה אך עדיין קיימת. לסיכום, האוזון הוא באמת חשוב.
מדענים אספו נתונים על רמות אוזון ממוצעות לאורך מחזורים טבעיים שנמשכים כמה עשורים. כתמי שמש, עונות השנה וקווי הרוחב כולם משפיעים על ריכוזי האוזון באטמוספרה. אלו תהליכים מובנים וצפויים. כל ירידה טבעית באוזון גררה התאוששות. עם זאת, החל משנות ה-1970, ראיות מדעיות גילו שמגן האוזון הולך ומתרוקן בדרכים שלא נבעו מתהליכים טבעיים.
חשיבותה של שכבת האוזון
כאשר אוזון מתגלה באטמוספרה התחתונה שלנו (המכונה הטרופוספירה), הוא מסווג כמזהם אוויר שמזיק מאוד לבריאות האדם. אנחנו צריכים אותו גם בסטרטוספירה, שכן אפילו בריכוז נמוך של 12 חלקים למיליון, האוזון כל כך יעיל בקליטת קרינת ה-UV של השמש, שאפילו כמות קטנה מספיקה כדי להגן עלינו על כדור הארץ.
קרינת UV נפלטת מהשמש ופוגעת ביצורים חיים. הקרנות נבלעות בשכבה זו, מה שמונע מהן להגיע אל פני כדור הארץ. האוזון מגן על כדור הארץ מפני הקרניים האולטרה סגולות (UV) המזיקות של השמש. החיים על פני כדור הארץ יהיו קשים ביותר ללא שכבת האוזון באטמוספירה.
צמחים, כמו גם הפלנקטונים המזינים את רוב חיי האוקיינוס, אינם מסוגלים לשגשג ולגדול ברמות גבוהות של קרינה אולטרה סגולה. בני אדם יהיו מועדים יותר לסרטן עור, קטרקט ופגיעה במערכת החיסון אם ההגנה על שכבת האוזון הייתה נחלשת.
גורמים לדלדול האוזון
שכבת האוזון הפכה דקה יותר, בגלל זיהום, מה שהוביל את שכבת האוזון להידרדר, וחשפה את החיים על פני כדור הארץ לקרינה מזיקה. חורי אוזון הם כינוי נפוץ לאזורים של נזק לשכבת האוזון, אם כי המונח מטעה. הפגיעה בשכבת האוזון מופיעה כחלק דק, כאשר החלקים הדקים ביותר נמצאים ליד הקטבים
מאז אמצע שנות ה-1980, הזיהום השפיע על שכבת האוזון שמעל האנטארקטיקה. הטמפרטורה במקום זה מאיצה את ההמרה של CFC לכלור המייצר אוזון. CFCs נפלטו על ידי מדינות מפותחות בחצי הכדור הצפוני עבור כ-90% מה-CFCs שנמצאים כיום באטמוספרה.
פרוטוקול מונטריאול, שנחתם ב-1989, אסר על ייצור כימיקלים המדלדלים את האוזון. כמות הכלור וחומרים אחרים המדלדלים את האוזון באטמוספרה יורדת בהתמדה מאז. רמות הכלור צפויות לחזור לצורתן המקורית בעוד כ-50 שנה, על פי מדענים. שכבות האוזון האנטארקטיות יתכווצו עד אז לפחות משמונה מיליון קילומטרים רבועים.
מספר גורמים מרכזיים לדלדול שכבת האוזון הביאו לחור באוזון.
גורמים טבעיים לדלדול שכבת האוזון
התרחשויות טבעיות מסוימות התגלו כדי לשבש את שכבת האוזון. עם זאת, התגלה כי הדבר גורם לדלדול של 1-2 אחוז בלבד של שכבת האוזון וכי ההשלכות הן רק חולפות. הגורמים הטבעיים לדלדול שכבת האוזון כוללים
1. כתמי שמש
תפוקת האנרגיה של השמש משתנה, במיוחד במהלך מחזור כתמי השמש בן 11 השנים. כאשר יותר UV מגיע לכדור הארץ במהלך החלק הפעיל של מחזור כתמי השמש בן 11 השנים, נוצר יותר אוזון. תהליך זה יכול להעלות את ריכוזי האוזון הממוצעים בכ-4% על פני הקטבים, אך כאשר ממוצע זה על פני כל הגלובוס, עליית האוזון הממוצעת העולמית היא רק כ-2%.
סך רמות האוזון ברחבי העולם ירדו ב-1-2 אחוז מהמקסימום למינימום של מחזור רגיל, על פי תצפיות החל משנות ה-1960.
2. רוחות סטרטוספיריות
רוחות חזקות מאוד בסטרטוספירה מעבירות גז חנקן מסופות שמש הלאה לאטמוספירה, שם הן מתערבבות עם שכבת האוזון ותוקפות אותן.
3. התפרצויות געשיות
ההמרה הכימית של כלור לצורות תגובתיות יותר ההורסות את האוזון נעזרת בהתפרצויות געשיות נפיצות המזרימות כמויות משמעותיות של דו תחמוצת הגופרית לסטרטוספירה. התפרצויות געשיות גדולות (בעיקר אל צ'יצ'ון ב-1983 והר פינטובו ב-1991) נחשבות גם הן כתרמו לדלדול האוזון.
גורמים מעשה ידי אדם לדלדול שכבת האוזון
ישנם גם גורמים מעשה ידי אדם לדלדול שכבת האוזון ואלה הגורמים העיקריים לדלדול שכבת האוזון וכוללים
1. השימוש בכלורופלואורופחמנים
אחד הגורמים מעשה ידי אדם לדלדול שכבת האוזון הוא השימוש בכלורופלואורופחמנים אך הוא גם אחד הגורמים העיקריים לדלדול שכבת האוזון.
מקררים של תחילת שנות ה-1900 השתמשו בגזים רעילים כמו אמוניה ומתיל כלוריד כחומרי קירור. לרוע המזל, מכיוון שגזים מסוכנים חלחלו מהמכשירים, הדבר גרם להרוגים. כתוצאה מכך, החל המצוד אחר חומר כימי לא רעיל ולא דליק לשימוש כחומר קירור. כתוצאה מכך, ה-CFC נולד. CFCs באים במגוון צורות, אך השניים הנפוצים ביותר הם CFC-11 ו- CFC-12.
ייצור ושימוש ב-CFC החלו לעלות בשנות ה-1930. בכל שנה, כמעט 300 מיליון פאונד של CFC-11 נפלטו לאטמוספירה בתחילת שנות ה-1980. ואז, בשנת 1985, חוקר בריטי בשם ג'ו פרמן ועמיתיו פרסמו מחקר על הפסדי אוזון עונתיים עצומים מעל אנטארקטיקה.
פרוטוקול מונטריאול, המגביל את הייצור והשימוש ב-CFC, נחתם ב-1987 הודות למאמצים המשולבים של הקהילה המדעית המהירה, התעשייה והמחוקקים.
פרוטוקול מונטריאול נחתם כעת על ידי כל מדינה על פני כדור הארץ. למרות ש-CFC הוצאו מחוץ לחוק, שכבת האוזון ממשיכה להתרוקן. הסיבה לכך היא ש-CFC יש תוחלת חיים של 50 עד 100 שנים, ולוקח זמן עד שמספר ה-CFC בסביבה יורד באופן משמעותי. יתר על כן, CFCs עדיין נפלטים לאטמוספירה.
CFC משתחררים באיטיות כאשר מקרר ישן או יחידת מיזוג אוויר מתדרדרים במזבלה, למשל. לוקח בערך 5 שנים עד שההשפעה של CFC הנפלטים לאוויר מורגשת מעל אנטארקטיקה, שם מתרחשת דלדול. CFCs שנוצרו בגובה פני הקרקע עושים את דרכם בסופו של דבר לסטרטוספירה.
מכיוון שרוב קרינת ה-UV של השמש חסומה על ידי אוזון בסטרטוספירה, CFCs חייבים לעלות מעבר לשכבת האוזון לפני שאור השמש יכול לפרק אותם. קרינת השמש, ברגע שהיא גבוהה מספיק, משחררת כלור, שרובו הופך לאוזון בצורה של חומצה הידרוכלורית וכלור חנקתי.
מכיוון שתגובות אלו ייחודיות לאזורי הקוטב, בשל הטמפרטורות הנמוכות באופן יוצא דופן שלהם בסטרטוספירה, היוצרות סוג נבדל של עננים, כאשר החומרים הללו עושים את דרכם לאנטארקטיקה, מתחילות אותן תגובות כימיות (ענני סטרטוספירה קוטבית). במהלך החורף מקורה של המערבולת הקוטבית בסטרטוספירה של חצי הכדור הדרומי כאשר הטמפרטורות יורדות.
הטמפרטורות עדיין קרירות מספיק כדי ליצור ענני סטרטוספירה קוטביים כאשר אור השמש חוזר לאנטארקטיקה בסוף החורף ובתחילת האביב. יש גם אור שמש עכשיו. על משטחי חלקיקי הענן מתרחשות תגובות כימיות, ההופכות כלור וברום שאינם מגיבים לתרכובות תגובתיות.
המערבולת משמשת כמיכל, המכילה את תכולת הסטרטוספירה האנטארקטית בתוך גבולותיה ומאפשרת לתרכובות תגובתיות לכלור ולברום להרוס את מולקולות האוזון. תגובות אלו יימשכו כל עוד מולקולות האוזון קיימות עד שהאוזון כמעט מתרוקן. החור באוזון הוא מה שנקרא.
עם זאת, מומחי אטמוספירה גילו שקצב תגובה זו אינו גבוה כפי שחשבו במקור, ולכן CFCs אינם עוד הגורם העיקרי לדלדול האוזון.
2. התחממות כדור הארץ
התחממות כדור הארץ אף גורמת לשינויי אקלים הוא גם אחד הגורמים מעשה ידי אדם לדלדול שכבת האוזון. רוב החום כלוא בטרופוספירה, שהיא השכבה שמתחת לסטרטוספירה, כתוצאה מההתחממות הגלובלית ואפקט החממה.
מכיוון שאוזון קיים בסטרטוספירה, החום אינו מגיע לטרופוספירה, מה שגורם לה להישאר קריר. מכיוון שההתאוששות של שכבת האוזון מחייבת את הכמות המקסימלית של אור שמש וחום, שכבת האוזון מתרוקנת.
3. שיגורי רקטות בלתי מוסדרים
שיגור רקטות הוא גם אחד הגורמים העיקריים מעשה ידי אדם לדלדול האוזון. לפי מחקרים, שיגור לא מוסדר של רקטות מדלדל את שכבת האוזון הרבה יותר מאשר CFC. אם לא יטופל הדבר עלול לגרום לדלדול משמעותי של שכבת האוזון עד 2050.
4. תרכובות חנקן
כמויות קטנות של תרכובות חנקן הנפלטות מפעילויות אנושיות, כגון NO, N2O ו-NO2, נחשבות לאחד הגורמים לדלדול שכבת האוזון.
חומרים פוגעים באוזון (ODS)
"חומרים המדלדלים את האוזון הם החומרים כמו כלורופלואורופחמנים, הלונים, פחמן טטרכלוריד, הידרופלואורופחמנים וכו' שאחראים לדלדול שכבת האוזון".
מדלדל אוזון באטמוספירה למטה, חומרים ידידותיים לסביבה, יציבים יחסית ולא רעילים. זו הסיבה שהם הפכו פופולריים יותר ויותר עם הזמן. עם זאת, ליציבותם יש מחיר: הם יכולים לצוף ולהישאר נייחים בסטרטוספירה.
כאשר ODS מתפרק על ידי קרינת ה-UV העוצמתית שם למעלה, הכימיקל שנוצר הוא כלור וברום. שכבת האוזון ידועה כמדולדלת במהירות על-קולית על ידי כלור וברום. הם משיגים זאת על ידי הסרת אטום ממולקולת האוזון. למולקולה אחת של כלור יש את הכוח לפרק אלפי מולקולות אוזון.
תרכובות מדלדלות האוזון נשארו באטמוספירה במשך שנים רבות וימשיכו לעשות זאת גם בעתיד. המשמעות היא למעשה שרבות מהתרכובות המדללות את האוזון שבני אדם אפשרו להיכנס לאטמוספירה במהלך 90 השנים האחרונות עדיין בדרכן לאטמוספירה, ותורמות לדלדול האוזון.
להלן רשימה של כמה מהתרכובות המדלדלות האוזון הנפוצות ביותר ומקורות השחרור שלהן:
- כלורופלואור פחמנים (CFC)
- פחמימנים הידרופלואוריים (HCFCs)
- האלונים
- פחמן טטרכלוריד
- מתיל כלורופורם
1. כלורופלואורופחמנים (CFCs)
הוא מכונה כתרכובת מדלדלת האוזון הנפוצה ביותר מכיוון שהיא מהווה יותר מ-80% מכלל דלדול האוזון. לפני 1995, הוא שימש כנוזל קירור במכשירי חשמל ביתיים כמו מקפיאים, מקררים ומזגנים גם בבניינים וגם במכוניות. מוצרי ניקוי יבש, חומרים סטרינטים לבתי חולים וממיסים תעשייתיים כוללים כולם את הכימיקל הזה. הוא משמש גם בפריטי קצף כמו מזרונים וכריות, כמו גם בידוד בבית.
2. פחמימנים הידרופלואוריים (HCFCs)
עם הזמן, הידרופלואורופחמנים תפסו את עמדתם של כלורופלואורופחמנים. הם אינם מזיקים לשכבת האוזון כמו CFCs.
3. האלונים
הוא משמש במטפים ספציפיים במצבים שבהם מים או כימיקלים של מטפים עלולים להזיק לציוד או לחומר.
4. פחמן טטרכלוריד
זה נמצא גם במספר ממסים ומטפים.
5. מתיל כלורופורם
ניקוי קר, הסרת שומנים באדים, עיבוד כימי, דבקים ואירוסולים מסוימים הם כולם שימושים נפוצים בתעשייה.
ניתן לחלק את הגורמים לדלדול שכבת האוזון לשניים ויש את הגורמים הטבעיים ומעשה ידי אדם לדלדול שכבת האוזון.
איך Pלסובב את Oאזור Lאתמול
כמה פעולות ננקטו ברחבי העולם כדי להפחית את דלדול שכבת האוזון ומכאן, להגן על שכבת האוזון.
פרוטוקול מונטריאול
השמיים פרוטוקול מונטריאול על תרכובות מדלדלות אוזון פותח ב-1987 על ידי הקהילה הבינלאומית כדי לטפל באובדן שכבת האוזון. זו הייתה האמנה הבינלאומית הראשונה שנחתמה על ידי כל מדינות העולם, ולעתים קרובות היא נחשבת לסיפור ההצלחה הסביבתי הגדול ביותר של האו"ם.
מטרת פרוטוקול מונטריאול היא למזער את ייצור וצריכת החומרים המדלדלים אוזון כדי להפחית את נוכחותם באטמוספירה ובכך לשמור על שכבת האוזון של כדור הארץ.
תקנות האיחוד האירופי
תקנות החומרים המדלדלים של האיחוד האירופי הן מהמחמירות והמתקדמות בעולם. האיחוד האירופי לא רק יישם את פרוטוקול מונטריאול באמצעות שורה של חקיקה, אלא גם ביטל חומרים מזיקים מהר מהנדרש.
מגוון אמצעים כלולים ב"תקנת האוזון" הנוכחית של האיחוד האירופי (תקנה (EC) 1005/2009) כדי להבטיח רמה גבוהה יותר של שאפתנות. בעוד פרוטוקול מונטריאול מסדיר את הייצור והמכירה בתפזורת של כימיקלים אלה, תקנת האוזון מגבילה את השימוש בהם ברוב הנסיבות (שימושים מסוימים עדיין מותרים באיחוד האירופי). יתר על כן, הוא שולט לא רק בתרכובות בתפזורת, אלא גם באלה המצויים במוצרים ובציוד.
תקנת האוזון של האיחוד האירופי קובעת עוד דרישות רישוי עבור כל היצוא והיבוא של חומרים מדלדלים, כמו גם ויסות וניטור חומרים שאינם מכוסים על ידי פרוטוקול מונטריאול (מעל 90 כימיקלים), כמו גם חמישה כימיקלים נוספים המכונים "חומרים חדשים".
הפעולות הנדרשות ברחבי העולם להמשך התאוששות שכבת האוזון הן:
- ודא שהמגבלות הקיימות של חומרים מדלדל אוזון מיושמות כראוי, ושצריכת חומרים מדלדל אוזון ברחבי העולם ממשיכה לרדת.
- יש לוודא כי תרכובות מדלדלות אוזון (הן באחסון והן בציוד קיים) מטופלות בצורה אקולוגית נוחה ושהן מוחלפות בחלופות ידידותיות לאקלים.
- הבטחה שכימיקלים המדלדלים את האוזון לא יוסטו מהשימוש החוקי שלהם.
- צמצום השימוש בתרכובות מדלדלות אוזון בשימושים שאינם לצריכה, כפי שהוגדר בפרוטוקול מונטריאול.
- ודא שלא יצמחו כימיקלים או טכנולוגיות חדשות העלולות לסכן את שכבת האוזון (למשל חומרים קצרי מועד).
פעולות הנדרשות על ידי אנשים כדי להגן על שכבת האוזון.
- הימנע משאיפת גזים המזיקים לשכבת האוזון בשל הרכבם או שיטת הייצור שלהם. CFCs (כלורופלואורופחמנים), פחמימנים הלוגנים, מתיל ברומיד ותחמוצת חנקן הם בין הגזים המזיקים ביותר.
- צמצם את השימוש ברכבים. עירוני, רכיבה על אופניים או הליכה הם אמצעי התחבורה הטובים ביותר. אם אתה חייב לנסוע ברכב, נסה לנסוע עם אחרים כדי להפחית את מספר המכוניות על הכביש, ובכך להפחית את הזיהום ולחסוך כסף.
- הימנעו משימוש בחפצי ניקוי המזיקים הן לסביבה והן לעצמנו. מוצרי ניקוי רבים מכילים ממיסים ותרכובות קאוסטיות, אולם ניתן להחליף אותם בחלופות לא רעילות כגון חומץ או ביקרבונט.
- קנה דברים שיוצרו באזור שלך. אתה לא רק מקבל דברים טריים כך, אלא אתה גם נמנע מאכילת מזון שעבר מרחקים גדולים. בגלל המדיום שנוצל כדי לשאת את המוצר הזה, יותר תחמוצת חנקן נוצרת ככל שהמרחק שנסע גדל.
- שמור על מזגנים במצב תקין, שכן כשלים גורמים ל-CFC לחלחל לאטמוספירה.
גורמים לדלדול שכבת האוזון - שאלות נפוצות
מה עושה שכבת האוזון?
שכבת האוזון של הסטרטוספירה סופגת חלק מקרינת השמש, ומונעת ממנה להגיע לפני השטח של כוכב הלכת. במיוחד, הוא סופג את חלק ה-UVB של הספקטרום. UVB הוא סוג של אור אולטרה סגול שמגיע מהשמש (וממנורות השמש) ויש לו השלכות שליליות רבות.
ממה עשויה שכבת האוזון?
שכבת האוזון הסטרטוספרית מורכבת מגז אוזון (90 אחוז מסך האוזון באטמוספרה). פעולת האור האולטרה סגול (UV) על מולקולות חמצן העשויות משני אטומי חמצן מייצרת אוזון, הכולל שלושה אטומי חמצן.
המלצות
- השפעות של זיהום אוקיינוס
. - ארגוני זיהום פלסטיק ברחבי העולם
. - גורמים לזיהום פלסטיק
. - השפעות של זיהום פלסטיק באוקיינוס
. - הסיבות לזיהום אוויר בניגריה
. - השפעות הגלובליזציה על זיהום האוויר בסין
איש סביבה מונע תשוקה בעל פה. כותב תוכן מוביל בחברת EnvironmentGo.
אני שואף לחנך את הציבור על הסביבה ובעיותיה.
זה תמיד היה על הטבע, אנחנו צריכים להגן ולא להרוס.