ازون بازمی‌گردد

Brian Handwerk
برگردان: احسان سنایی

نیمه‌های می که هوای جنوبگان رو به سردی می‌گذارد و سرآغاز زمستان سخت این سرزمین است، جنوبی‌ترین بخش‌های لایه‌ی استراتوسفر از فرط سرما به سطح زمین نزدیک‌تر می‌شود. در این حین، آثار ثانویه‌ی چرخش زمین نیز جریان باد باختری نیرومندی را به گرد آسمان جنوبگان روان می‌کند که نتیجه‌اش ایجاد گرداب پرارتفاع بی‌شکلی از «هیچ» است که سال‌به‌سال ابعادش دچار دگرگونی می‌شود. هیچ، به‌معنای فقدان ۶۰ درصدی تنها حفاظ طبیعی زمین در برابر پرتوهای مرگبار فرابنفش آفتاب. اما حفره‌ی ازونی که ۲۵ سال پیش برای نخستین بار دیده شد، این روزها به لطف اقدام بی‌سابقه‌ی جامعه‌ی جهانی، ظاهراً رمقی برای بقا ندارد.

با تلاش زیبای جهانیان و گذشت ۲۵ سال از کشف سوراخ ازون، این معضل بزرگ زیست‌محیطی رو به بهبود نهاده است / عکس

لایه‌ی ازون، در ارتفاعی مابین ۱۵ تا ۳۰ کیلومتری از سطح زمین واقع شده که همچون پوششی ضخیم، مسیر اکثر پرتوهای پربسامد فرابنفش آفتاب – که عاملی مهلک از دیدگاه زیست‌شناختی‌اند – را مسدود می‌کند. این پرتوها، علاوه‌ بر ایجاد ضایعاتی چون سرطان پوست و «آب مروارید» در انسان، موجب بروز مشکلات تناسلی عدیده‌ای در آبزیان، خرچنگ‌ها، قورباغه‌ها و حتی تک‌یاختگانی چون فیتوپلانکتون‌ها که از جمله نخستین حلقه‌‌های زنجیره‌ی غذایی دراز اقیانوس‌اند، می‌شود.

هر مولکول ازون (متشکل از سه اتم اکسیژن)، به‌طور طبیعی با شکست مولکول‌های اکسیژن (O۲) به دو اتم رادیکال توسط پرتوهای پرانرژی خورشید در نقاط مرتفع، و ایجاد پیوند هر کدام از این اتم‌ها با یک مولکول نشکسته‌ی O۲، متولد می‌شود. با این وجود، ازون مولکولی ناپایدار است و به‌سادگی متلاشی می‌شود.

با طلیعه‌ی عصر CFCها¹ در اوایل دهه‌ی ۳۰ میلادی، معضلی استثنایی برای ازون پدید آمد، چراکه پایداری بسیاری از این ترکیبات صنعتی، تا چندین دهه بود و همین امر آن‌ها را قادر به راهیابی به جو فوقانی زمین می‌کرد. در هوای رقیق، پرتوهای فرابنفش آفتاب، پیوندهای مولکولی CFCها را شکسته و بدین‌ترتیب اتم‌های آزاد کلر در محیط رها می‌شوند. کلر نیز با سرفت زنجیروار اتم‌های اکسیژن طی دو مرحله از هر مولکول ازون، این بخش حیاتی از جو زمین را در بلندمدت دچار نابودی می‌‌کند.

شیمیدانان از دهه‌ی ۱۹۷۰، فرسایش ازون از این روش را با مستدلات علمی، مستند کرده بودند، اما در می ۱۹۸۵، دانشمندان حاضر در هیئت کاوشی انگلستان در جنوبگان، جهانیان را با اعلام کشف حفره‌ی پهناوری در لایه‌ی ازونِ ماورای این بخش از زمین، دچار شوکی ناگهانی کردند. بر اساس گزارش‌های تکمیلی طی سال‌های آتی، این حفره که در حقیقت از نظرگاه علمی همان کاهش قابل توجه ضخامت ازون جوی است، هرساله در بهار، از دهه‌ی ۱۹۷۰ به این سو سر باز می‌کند.

۲۸ درصد از گازهای مخرب ازون را CFC-۱۲ تشکیل می‌دهد که گسترده‌ترین استفاده‌ی صنعتی از آن‌ تاکنون در انحصار صنایع یخچال‌سازی و اسپری‌سازی بود / عکس از George Diebold

طبق این گزارشات، که بر پایه‌ی داده‌های جمع‌آورده از «پایگاه پژوهشی هالی» جنوبگان استوارند، عامل این نابودی نابه‌هنگام، همان CFCهایی است که به تبع اوضاع خاص جوی زمستان‌های سرد و تاریک این قاره، در جو ماورای آن انباشت می‌شوند. با بازگشت آفتاب بهاری، انگار که بذر اتم‌های آزاد کلر را در این ناحیه پاشیده باشند، تا حداکثر ۶۵ درصد از میزان وفور اولیه‌ی ازون کاسته می‌شود.

دکتر «جاناتان شانکلین»، یکی از دانشمندان انگلیسی کاشف حفره‌ی ازون و نیز از نویسندگان مقاله‌ای در این باب که به بهانه‌ی بیست و پنجمین سالگرد ظهور این حفره در شماره‌ی این هفته‌ی نشریه‌ی علمی نیچر به چاپ رسیده می‌گوید: «یک درسی که گرفتیم این بود که سیاره[ی ما] به طریقی غیرمترقبه قادر به دگرگونی سریع است. هیچکس انتظار مشاهده‌ی چیزی شبیه به آنچه در جنوبگان رخ داد را نداشت.»

این کشف بحث‌برانگیز اما بهانه‌ای کاملاً کافی برای بر صحنه بردن یک گردهمایی باشکوه زیست‌محیطی بود: پروتکل مونترآل، ۱۹۸۷. این پیمان که با محوریت منع گسترش CFCها با هدف بازیابی لایه‌ی ازون تنظیم شده بود، در نهایت توسط کلیه‌ی کشورهای عضو سازمان ملل متحد به امضاء رسید.

این، نخستین معاهده‌ی جهانی سازمان ملل بود که با تصویب همگان همراه شد و خوشبختانه همکاری بی‌سابقه‌ای از این دست، آثار عملی عمده‌ای را هم به دنبال آورد. «پُل نیومن»، فیزیکدان جوی مرکز پرتاب‌های فضایی گادرد ناسا می‌گوید: «اگر فقط اجازه می‌دادیم CFCها با همان سرعت اسمی‌شان که مشخصه‌ی دهه‌ی هفتاد بود، افزایش یابند، نقصان تراز ازون این حفره، درنهایت همه‌ی سیاره را فرامی‌گرفت. [پس از منع استفاده از CFCها]، میانگین ازون زمین اندکی کاهش یافته، اما خبر خوب این است که اگر هیچ نمی‌کردیم، واقعاً، واقعاً بد می‌شد». حال، ترمیم کامل این حفره ظاهراً نزدیک است. طبق پیش‌بینی برخی دانشمندان، با این روند انتظار می‌رود در سال ۲۰۸۰، وفور ازون جوی زمین به همان تراز سال‌های دهه ۱۹۵۰ برسد.

نقشه‌‌ای با رنگ‌آمیزی کاذب از سوراخ ازون بر فراز قاره‌ی جنوبگان در ششم سپتامبر ۲۰۰۰ که رکورد ابعادش از این فراتر نرفت. گستره‌ی آبی‌رنگ تصویر، مساحتی بالغ بر ۲۸.۳ میلیون کیلومتر مربع را اشغال کرده است / ناسا

حال، گرمایش جهانی چطور؟

مادامی‌که اقلیم‌شناسان سرتاسر زمین در تکاپوی اقدامی برای محدودسازی انتشار گازهای گلخانه‌ای هستند، آیا تجربه‌ی موفقیت‌آمیز مهار حفره‌ی ازون را می‌توان در این زمینه هم به‌طریقی به کار بست؟ به‌عقیده‌ی متخصصین، شاید. اما شرایط این دو معضل، اختلافات قابل توجهی دارد. در دهه‌ی ۱۹۸۰، مردم با مخاطرات آشکار ناشی از فرسایش ازون مواجه شدند و همین امر عموم را به حمایتی همه‌جانبه از منع گسترش CFCها واداشت.

شانکلین می‌گوید: «حفره‌ی ازون، جنبه‌ای دهشتناک در ارتباط با سرطان پوست و آب مروارید و غیره داشت که بی‌واسطه مردم را متعهد [به انجام وظایف‌شان] می‌ساخت. تأثیر حقیقی آنچه که جهانی گرم‌شونده در چنته دارد آن‌قدرها شهودی نیست». تولیدکنندگان نیز از سویی قادر به تولید جایگزینانی با هزینه‌ی افزوده‌ی کمتر برای CFCها بودند که به دولت‌ها متقابلاً اجازه می‌داد تا معضل پیش رو را بدون تأثیرات سوء هنگفت بر اقتصاد یا زندگی روزمره‌ی مردم، حل و فصل کنند.

حال‌آنکه گرمایش زمین آبستن بازتاب‌های سیاسی و غالباً مناقشات بین‌المللی است. به‌گفته‌ی شانکلین، راه‌حل‌های بالقوه‌ی فراوان این مشکل – از روی آوردن به انرژی‌های تجدیدپذیر گرفته تا کاهش مصرف – نیز خود عاملی عمده‌ در شکست هنجارهای اقتصادی و ژئوپولیتیکی است که منع گسترش CFCها هرگز اینچنین تأثیراتی نداشت. با این وجود، برخی دانشمندان بر این عقیده‌اند که بازیابی موفقیت‌آمیز لایه‌ی ازون، خود می‌تواند جنبه‌ای منفی هم داشته باشد: تسریع روند گرمایش جهانی، دست‌کم در منطقه‌ی جنوبگان.

آیا اجماعی جهانی همچون تلاشی که برای توقف پیشرفت حفره‌ی ازون صورت پذیرفت، می‌تواند زمین‌مان را این گرمای اضافی نجات دهد؟ / Radius Images

ازون، خود یک گاز گلخانه‌ای است. لایه‌ای نازک از ازون نه‌تنها گرمای انباشت‌شده بر فراز منطقه را کاهش می‌دهد، که عاملی محرک برای بادهای پیراقطبی نیز هست، بادهایی که در ایجاد ابرهای بازتابنده و نتیجتاً خنک‌کننده نقشی حائز اهمیت ایفا می‌کنند.

شانکلین در این‌باره می‌گوید: «تعیین کمّی تأثیرات [ترمیم حفره‌ی ازون] در مقیاسی جهانی، بسیار سخت است، اما گمان می‌کنم شواهد حاکی از این حقیقت‌اند که ترمیم این حفره، اثری محلی بر جنوبگان بر جا خواهد نهاد که احتمالاً به گرمای افزون‌تر محیط این ناحیه خواهد انجامید. این، می‌تواند پیش‌بینی‌های صورت‌پذیرفته از تغییرات جهانی سطح آب دریاها را به‌شدت دچار دگرگونی کند.»

«کن کارسلا» از دانشگاه لیدز انگلستان و از نویسندگان مقاله‌ی مزبور، معتقد است انسداد حفره‌ی ازون، به تحولی شدید در سیر گرمایش جنوبگان خواهد انجامید. با این حال او تصریح می‌کند رکود گرمایشی که توسط حفره‌ی ازون پدید آمده، صرفاً اثری جانبی است که در مجموع آن‌را نمی‌توان یک منفعت تلقی کرد. او می‌گوید: «من نمی‌گویم با این کشفیات [مربوط به گرمایش افزوده‌ی احتمالی]، ایجاد سوراخ ازون اتفاق خوبی بوده است.»

نیومن نیز موافق است: «پیامد‌های رشد افسارگسیخته‌ی CFCها، فاجعه‌ای برای حیات [زمین] بود. از این‌رو باید کاری می‌کردید و خوشبختانه آن‌ها پیش از بروز معضلی حاد این کار را کردند و ما هرگز به سطح یک مصیبت زیست‌محیطی نرسیدیم. این واقعاً نتیجه‌ی دانشی بود که [هشدار] حفره‌ی ازون را درک کرد و قدرت سیاستمدارانی که به این علم عمل کردند.»

پانوشت:

۱- CFC مخفف کلمه‌ی Chlorofluorocarbon، معرف خانواده‌ای از ترکیبات آلی متشکل از سه‌ اتم کلر، فلوئور و کربن است.

۲- در همین زمینه:
«تازه‌ترین نقشه‌ی سوراخ ازون»