کشف عامل جدیدی که روند ترمیم سوراخ لایه اوزون را تهدید می‌کند

۳۰ سال از اولین باری که سوراخ لایه‌ی اوزون در قطب جنوب شناسایی شد می‌گذرد و این سوراخ سرانجام در حال بهبودی است؛ اما دانشمندان عامل جدیدی را شناسایی کرده‌اند که روندترمیم را تهدید می‌کند. مطالعه‌ای که در ژورنال Nature Communications نیز منتشر شده‌است، نشان می‌دهد که ماده‌ی شیمیایی صنعتی رایجی که آن را دی‌کلُرُمِتان می‌نامند و این توانایی را دارد تا لایه‌ی اوزون را تخریب کند، در ۱۰ سال گذشته در اتمسفر زمین ۲ برابر شده‌است؛ دانشمندان می‌گویند که اگر روند افزایش غلظت این ماده همچنان ادامه داشته‌باشد، می‌تواند روند ترمیم لایه‌ی اوزون را بیش از ۳۰ سال به تاخیر می‌اندازد. رایان حسینی، نویسنده‌ی اصلی مطالعه‌ی جدید و شیمیدان جوی و پژوهشگر دانشگاه لَنکِستِر در انگلستان، می‌گوید:

ما می‌دانیم که دی‌کلُرُمِتان موجود در اتمسفر در حال افزایش است؛ بااین‌حال تلاش هماهنگی برای ارزیابی تأثیرات این ماده بر لایه‌ی اوزون و به‌طور خاص ترمیم این لایه وجود ندارد.

این مقاله یکی از اولین مقالاتی است که به بررسی و نتیجه‌گیری در این موضوع پرداخته است و بیان می‌کند که این ماده‌ی شیمیایی، تأثیر قابل‌توجهی بر توانایی ترمیم سوراخ لایه‌ی اوزون دارد. سوزان سُلُمون، متخصص علوم جوی در دانشگاه ام‌آی‌تی و کسی که در این تحقیق مشارکت نداشته است، می‌گوید:

این تجزیه‌وتحلیل و نتایج مربوط به آن کاملاً صحیح به نظر می‌رسند و این یافته‌ها هشداری برای ما است تا با تلاش بیشتری به درک و کنترل مواد شیمیایی که سبب تخریب لایه‌ی اوزون می‌شود، بپردازیم.

در اواسط دهه‌ی ۱۹۸۰ میلادی بود که سوراخ لایه‌ی اوزون برفراز قطب جنوب کشف شد؛ روندی روبه‌زوال و در مقیاس بزرگ که به‌طور عمده در قطب جنوب رخ داد و جرقه‌ی نگران‌کننده‌‌ای برای جامعه‌ی جهانی، مخصوصاً نیم‌کره‌ی جنوبی به همراه داشت؛ این روند تخریب از این نظر بااهمیت بود که لایه‌ی اوزون به‌عنوان لایه‌ای محافظ، از ما در برابر اشعه‌ی مخرب ماورای بنفش حفاظت می‌کند. از آن به بعد، ترمیم این سوراخ تقریباً به‌طور کامل به توافق‌نامه‌ی بین‌المللی در سال ۱۹۸۷ که به پروتکل مونترال شناخته‌شده، برمی‌گردد؛ این پروتکل موجب شد تا تلاش‌های عمده‌ای در مقیاس جهانی برای کاهش دادن انتشار مواد شیمیایی مخرب اوزون معروف به کلُرُفلوئُرکربن‌ها یا به‌اختصار سی‌اف‌سی‌ها (CFC)، انجام شود؛ اما سی‌اف‌سی‌ها با اینکه تقریباً عامل اصلی تخریب لایه‌ی اوزون بودند ولی تنها موادی نبودند که قادر هستند تا لایه‌ی اوزون موجود در اتمسفر را تخریب کنند.

دی‌کلُرُمِتان، حلال صنعتی‌ است که کاربردهای گسترده‌ای ازجمله در مواد شوینده‌ی رنگ‌ها و چسب‌ها، دارد؛ این ماده یکی از مواد مخرب لایه‌ی اوزون است که در پروتکل مونترال قانون‌گذاری نشده است. طبق مطالب بیان‌شده توسط حسینی دلیل این امر این است که طول‌عمر حضور این ماده در اتمسفر تنها چند ماه است و تأثیر آن بر لایه‌ی اوزون در مقایسه با تأثیرات سی‌اف‌سی‌ها، نسبتاً کمتر است. همچنین در سال‌های ۱۹۸۰ نسبت به امروز، این ماده در اتمسفر حضور بسیار کمتری داشته است. اگرچه در سال‌های اخیر، غلظت این ماده به‌سرعت در حال افزایش بوده‌است

بررسی‌های انجام‌شده نشان می‌دهد که در سال‌های ۲۰۰۴ تا ۲۰۱۴ مقدار این آلاینده ۲ برابر شده است. دلایل افزایش این مقدار همچنان نامشخص است، بااین‌حال نویسندگان اشاره‌کرده‌اند که دی‌کلُرُمِتان عموماً برای تولید هیدروفلوئُرکربن‌ها استفاده می‌شوند؛ مواد شیمیایی که امروزه از آن به‌عنوان جایگزینی برای سی‌اف‌سی‌ها یاد می‌شود.

در این تحقیق، بررسی پتانسیل‌های این ماده‌ی شیمیایی برای ایجاد اختلال در روندترمیم سوراخ لایه‌ی اوزون از طریق مدل‌سازی شیمیایی و در سه سناریو متفاوت انجام‌شده است. در اولین سناریو، فرض می‌شود که روند رشد میانگین دی‌کلُرُمِتان در سال‌های ۲۰۰۴ تا ۲۰۱۴، همچنان ادامه یابد. در دومین سناریو، فرض می‌شود که سطح افزایش دی‌کلُرُمِتان تنها با نرخ مشاهده‌شده بین سال‌های ۲۰۱۲ تا ۲۰۱۴، پیش رود؛ نرخ افزایشی که سریع‌تر از میانگین ۱۰ ساله‌ی فرض اول است اما در مدت‌زمان طولانی، کمتر به واقعیت نزدیک است و در سناریوی سوم فرض می‌شود که روند افزایش غلظت دی‌کلُرُمِتان بعد از سال ۲۰۱۶ متوقف شود.

این مطالعه کشف کرد که افزایش سطح دی‌کلُرُمِتان، پتانسیل ایجاد تأخیر قابل‌توجه درترمیم سوراخ لایه‌ی اوزون دارد. در حال حاضر اکثر متخصصان معتقدند که لایه‌ی اوزون باید تا اواسط قرن جاری به شرایط سال‌های ۱۹۸۰ بازگردد؛ مدل استفاده‌شده در این مطالعه نیز از این ایده حمایت می‌کند و نشان می‌دهد که با عدم رشد دی‌کلُرُمِتان، سوراخ لایه‌ی اوزون تا سال ۲۰۶۵ ترمیم شود و به شرایط عادی خود بازمی‌گردد. بااین‌حال، اگر روند رشد مطابق با آنچه در دهه‌ی گذشته مشاهده‌شده است ادامه یابد، این مدل نشان می‌دهد که روندترمیم به تأخیر می‌افتد و تا ۳۰ سال بیشتر طول خواهد کشید. در سناریو دوم که حد نهایی افزایش دی‌کلُرُمِتان در دهه‌ی آینده فرض شد، نشان می‌دهد سوراخ لایه‌ی اوزون همچنان به ترمیم خود در قرن جاری ادامه خواهد داد.

حسینی هشدار می‌دهد که آینده‌ی روند رشد دی‌کلُرُمِتان در اتمسفر همچنان نامشخص است؛ اما این مطالعه نشان می‌دهد که ادامه‌ی تلاش برای ارزیابی ترمیم سوراخ لایه‌ی اوزون و پیش‌بینی زمان اتمام آن باید دقیقاً برای بررسی اثرات دی‌کلُرُمِتان در نظر گرفته شود. همچنین تعدادی از دانشمندان احساس می‌کنند که در آینده گفت‌وگو‌هایی درباره‌ی پتانسیل قانون‌گذاری این اثرات ضروری به نظر می‌رسد. روس سالاویچ، متخصص علوم فیزیکی و جوی در دانشگاه مریلند، می‌گوید:

من فکر می‌کنم که این مقاله مطمئناً نیاز به داشتن یک گفت‌وگو در مورد امکان‌سنجی ورود این گازها به پروتکل مونترال را بیشتر می‌کند.

چنین مذاکراتی می‌تواند با راه‌حل‌هایی برای کاهش این ماده‌ی شیمیایی همراه شود؛ ازجمله می‌توان به راه‌حل سالاویچ برای بررسی امکان قانون‌گذاری متفاوت در مناطق مختلف اشاره کرد؛ به این صورت که در مناطق گرمسیری و در عرض جغرافیایی بالاتر دی‌کلُرُمِتان در استراتوسفر رها شود. در این مورد، نظر شخصی سالاویچ این است که احتمالاً باید به طریقی در مورد این ماده‌ی شیمیایی قانون‌گذاری صورت گیرد.