تغير المناخ يهدد القطب الشمالي: خسارة كبيرة للأوزون في الأفق!

تغير المناخ يهدد القطب الشمالي: خسارة كبيرة للأوزون في الأفق!

آثار تغير المناخ على القطب الشمالي مثيرة للقلق. وفي العقود الأخيرة، ارتفعت درجات الحرارة في هذه المنطقة الحساسة بنحو أربع مرات أسرع من المتوسط ​​العالمي. وهذا له عواقب وخيمة على طبقة الأوزون والمناخ الإقليمي. يقوم خبراء من جامعة جوته ومعهد كارلسروه للتكنولوجيا (KIT) بتنسيق الرحلات البحثية لحملة ASCCI (تحقيقات كيمياء الربيع والمناخ في القطب الشمالي) للتحقيق في التفاعلات بين الأوزون وبخار الماء وتغير المناخ في القطب الشمالي. وتتركز القياسات على أشهر الربيع التي تتميز باستنفاد الأوزون الستراتوسفيري، خاصة على ارتفاعات تتراوح بين 5 و15 كيلومترا.

يقود الحملة البروفيسور بيورن مارتن سينهوبر والبروفيسور أندرياس إنجل. ويتميز فصل الشتاء الحالي في القطب الشمالي بظروف باردة بشكل ملحوظ في طبقة الستراتوسفير، مما قد يؤدي إلى استنفاد كبير لطبقة الأوزون. على الرغم من أن تركيزات المواد المستنفدة للأوزون مثل مركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs) آخذة في التناقص، إلا أن تحلل هذه المواد يعد عملية طويلة لم تكتمل بعد بشكل كامل. توثق القياسات وجود مواد كيميائية ضارة تستنزف الأوزون، ويؤدي البحث أيضًا إلى رؤى حول نقل ملوثات الهواء إلى القطب الشمالي والتي تعمل كغازات دفيئة قصيرة العمر.

فقدان الأوزون في القطب الشمالي

على مدى العقدين الماضيين، انخفضت مستويات الأوزون في طبقة الستراتوسفير السفلى بشكل حاد خلال أواخر الشتاء والربيع. التفاعلات الكيميائية مع جذور الكلور والبروم هي الأسباب الرئيسية لفقدان الأوزون. وفي حين ثبت أن استنفاد الأوزون في القارة القطبية الجنوبية كان شديد الخطورة - فقد كانت مستويات الأوزون هناك في التسعينيات أقل بحوالي 100 وحدة دوبسون (DU) من متوسط ​​الفترة 1970-1982 - بلغ متوسط ​​الخسارة في القطب الشمالي حوالي 50 وحدة دوبسون. بالمقارنة مع القيم الأولية الأعلى البالغة 100 يورانيوم منضب، فإن الخسارة كبيرة، ولكن لا يوجد ثقب للأوزون في القطب الشمالي، وبالتالي لا يوجد استنفاد كبير للأوزون عند ارتفاعات معينة.

ترجع الاختلافات في تدمير الأوزون بين القارة القطبية الجنوبية والقطب الشمالي بشكل أساسي إلى اختلاف الظروف المناخية. وفي حين تتميز القارة القطبية الجنوبية بشكلها شبه الدائري وعزلتها القوية، فإن التوزيع غير المنتظم للأرض والبحر وديناميكيات الغلاف الجوي الأقوى في القطب الشمالي يضمن تبادلًا أكثر تواتراً للهواء الأكثر دفئًا والغني بالأوزون. يؤدي هذا الظرف أيضًا إلى عدم استقرار الدوامة القطبية القطبية الشمالية وحدوث السحب الستراتوسفيرية القطبية (PSC) بشكل نادر ولكنه أكثر دراماتيكية.

التوقعات والمخاطر طويلة المدى

تظهر الأبحاث أن تغير المناخ والتغيرات المرتبطة به يمكن أن تؤثر سلبًا على مستويات الأوزون في القطب الشمالي. ومن الأمثلة على العواقب الوخيمة فقدان الأوزون القياسي الذي تم توثيقه خلال بعثة "موزاييك" في ربيع عام 2020. خلال هذه الفترة، تم تدمير حوالي 95٪ من الأوزون عند الحد الأقصى للأوزون، وانخفض سمك طبقة الأوزون بأكثر من النصف. يوضح البروفيسور ماركوس ريكس من معهد ألفريد فيجنر (AWI) أن تغير المناخ ساهم بشكل مباشر في هذه الخسارة الهائلة للأوزون. وتظهر التوقعات أن هذا الاتجاه يمكن أن يستمر حتى نهاية القرن الحادي والعشرين إذا استمرت الانبعاثات العالمية دون رادع.

إن الآثار المترتبة على ذلك كبيرة، خاصة بالنسبة لأوروبا وأمريكا الشمالية وآسيا، حيث يمكن أن تؤدي زيادة الأشعة فوق البنفسجية إلى زيادة خطر الإصابة بسرطان الجلد وحروق الشمس. على الرغم من أن بروتوكول مونتريال لعام 1987 ساعد في تقليل المواد المستنفدة للأوزون مثل مركبات الكربون الكلورية فلورية، إلا أن التقدم في مكافحة استنفاد الأوزون لا يزال بالغ الأهمية. يتسبب الغاز المهلجنة، الذي يساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري، في تبريد طبقات الهواء العليا في الستراتوسفير في نفس الوقت، مما ينتج عنه تأثيرات متناقضة.

وفي القطب الشمالي، ستعمل طائرة الأبحاث HALO، المتمركزة في كيرونا بالسويد، حتى أبريل لفهم تأثير الغاز المهلجنة على طبقة الأوزون. وتحظى هذه المبادرة المشتركة بدعم العديد من المؤسسات، بما في ذلك مركز أبحاث يوليش والمركز الألماني للفضاء (DLR). تعتبر نتائج هذا البحث ضرورية لتطوير الوسائل المناسبة للتخفيف من استنفاد الأوزون في القطب الشمالي وتقييم التأثير طويل المدى للأنشطة البشرية على البيئة. وقد انخفضت تركيزات مركبات الكربون الكلورية فلورية في الدوامة القطبية إلى 90% من الحد الأقصى منذ عام 2000، مما يوفر بصيصاً طفيفاً من الأمل في إمكانية تحسن الوضع على المدى الطويل إذا تم تخفيض الانبعاثات بشكل كبير.