كشفت بيانات الأقمار الصناعية أن ثقب الأوزون فوق القارة القطبية الجنوبية أصبح الآن واحدًا من أكبر الثقوب المسجلة بعد أن امتد إلى ثلاثة أضعاف حجم البرازيل.
والأسوأ من ذلك أنه قد يصبح أكبر من 10.3 مليون ميل مربع (26 مليون كيلومتر مربع) التي تم قياسها في 16 سبتمبر، لأن الاستنزاف لا يصل عادة إلى ذروته حتى منتصف أكتوبر.
العلماء ليسوا متأكدين من سبب ضخامة ثقب الأوزون هذا العام، لكن بعض الباحثين توقعوا أنه يمكن ربطه بالثوران البركاني تحت الماء في تونجا في يناير 2022.
وكان انفجارها يعادل أقوى تجربة نووية أمريكية على الإطلاق وأكبر انفجار طبيعي منذ أكثر من قرن.
يتقلب حجم ثقب الأوزون بشكل منتظم.
الفجوة: كشفت بيانات الأقمار الصناعية أن ثقب الأوزون فوق القارة القطبية الجنوبية أصبح الآن واحدًا من أكبر الثقوب المسجلة بعد أن امتد إلى ثلاثة أضعاف حجم البرازيل
في شهر أغسطس من كل عام، في بداية ربيع القارة القطبية الجنوبية، يبدأ النمو ويصل إلى ذروته في شهر أكتوبر تقريبًا، قبل أن يتراجع قليلاً ويغلق مرة أخرى في النهاية.
يحدث هذا لأن القارة القطبية الجنوبية تدخل فصل الصيف وتبدأ درجات الحرارة في طبقة الستراتوسفير في الارتفاع.
وعندما يحدث هذا، فإن الآلية التي تستنزف الأوزون وتخلق الثقب تتباطأ وتتوقف في النهاية، مما يمنع الثقب من النمو مرة أخرى.
تم إغلاق الثقب في وقت متأخر عن المعتاد في السنوات الثلاث الماضية، ويرجع ذلك جزئيًا إلى حرائق الغابات في الصيف الأسود في أستراليا في 2019-2020، والتي أطلقت كميات كبيرة من الدخان المدمر للأوزون.
كما تم افتتاحه مبكرًا بعدة أسابيع من هذا العام، في بداية شهر أغسطس، وليس من الواضح متى سيتم إغلاقه بشكل مؤكد.
تم رصد استنفاد الأوزون فوق القارة المتجمدة لأول مرة في عام 1985، وعلى مدى السنوات الـ 35 الماضية، تم اتخاذ تدابير مختلفة لمحاولة تقليص الثقب.
الخبراء واثقون من أن بروتوكول مونتريال الذي تم تقديمه في عام 1987 قد ساعد الثقب على التعافي، لكن القياسات التي تم إجراؤها هذا العام من القمر الصناعي الأوروبي كوبرنيكوس سينتينل-5P تمثل ضربة.
وقالت أنتجي إينيس، عالمة بارزة في خدمة كوبرنيكوس لمراقبة الغلاف الجوي (CAMS): “تُظهر خدمة مراقبة الأوزون التشغيلية والتنبؤ بها أن ثقب الأوزون لعام 2023 بدأ بداية مبكرة ونما بسرعة منذ منتصف أغسطس”.
“وصل حجمه إلى أكثر من 26 مليون كيلومتر مربع في 16 سبتمبر، مما يجعله أحد أكبر ثقوب الأوزون المسجلة.”
وأوضحت أن ثوران بركان تونغا تحت الماء ربما كان السبب.
وقال الدكتور إينيس: “إن ثوران بركان هونجا تونجا في يناير 2022 أدى إلى ضخ الكثير من بخار الماء في طبقة الستراتوسفير التي لم تصل إلى المناطق القطبية الجنوبية إلا بعد نهاية ثقب الأوزون عام 2022”.
“من الممكن أن يؤدي بخار الماء إلى زيادة تكوين السحب الستراتوسفيرية القطبية، حيث يمكن أن تتفاعل مركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs) وتسريع استنفاد الأوزون.
“قد يساهم وجود بخار الماء أيضًا في تبريد طبقة الستراتوسفير في القطب الجنوبي، مما يزيد من تعزيز تكوين هذه الكتل الستراتوسفيرية القطبية ويؤدي إلى دوامة قطبية أكثر قوة.”
وعلى الرغم من هذه النظرية، يحذر العلماء من أن التأثير الدقيق للثوران على الحفرة لا يزال موضوع بحث مستمر.
ومع ذلك، هناك سابقة لذلك.
النظرية: العلماء غير متأكدين من سبب ضخامة ثقب الأوزون هذا العام، لكن بعض الخبراء توقعوا أنه يمكن ربطه بالثوران البركاني تحت الماء في تونغا في يناير 2022.
يتقلب حجم ثقب الأوزون بشكل منتظم. في شهر أغسطس من كل عام، في بداية ربيع القارة القطبية الجنوبية، تبدأ في النمو وتصل إلى ذروتها في شهر أكتوبر تقريبًا، قبل أن تتراجع قليلاً وتغلق مرة أخرى في النهاية.
التحدي: تم رصد استنفاد الأوزون فوق القارة المتجمدة لأول مرة في عام 1985، وعلى مدى السنوات الـ 35 الماضية، تم اتخاذ تدابير مختلفة لمحاولة تقليص الثقب.
في عام 1991، أطلق ثوران بركان جبل بيناتوبو كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكبريت، والذي تبين لاحقًا أنه أدى إلى تفاقم استنزاف طبقة الأوزون.
يعتمد استنفاد الأوزون على درجات حرارة شديدة البرودة، حيث أنه فقط عند -78 درجة مئوية (-108 درجة فهرنهايت) يمكن أن يتشكل نوع معين من السحاب، يسمى السحب الستراتوسفيرية القطبية.
تحتوي هذه السحب المتجمدة على بلورات ثلجية تحول المواد الكيميائية الخاملة إلى مركبات تفاعلية، مما يؤدي إلى تدمير طبقة الأوزون.
المواد الكيميائية المعنية هي مواد تحتوي على الكلور والبروم والتي تصبح نشطة كيميائيا في الدوامة المتجمدة التي تحوم فوق القطب الجنوبي.
تم إنتاجها بأعداد كبيرة في نهاية القرن العشرين عندما تم استخدام الهالوكربونات مثل مركبات الكربون الكلورية فلورية والهيدروكلوروفلوروكربون (HCFCs) بانتظام كمبردات في الثلاجات وعلب الأيروسول.
يعتمد استنفاد الأوزون على درجات حرارة شديدة البرودة، حيث أنه فقط عند -78 درجة مئوية يمكن أن يتشكل نوع معين من السحب، يسمى السحب الستراتوسفيرية القطبية. يوضح هذا الرسم ثلاثي الأبعاد كيف تغير ثقب الأوزون فوق القارة القطبية الجنوبية خلال عام 2023، مع لقطة من يوليو
المقارنة هذه الصور أعلاه تلتقط كيف كان شكل الأوزون في أغسطس من هذا العام
بالقرب من ذروته: تلتقط هذه الصورة طبقة الأوزون عندما وصل حجمها إلى 26 مليون كيلومتر مربع
واستجابة لذلك، تم إنشاء بروتوكول مونتريال لحماية طبقة الأوزون عن طريق التخلص التدريجي من إنتاج واستهلاك هذه المواد الضارة.
وقال مدير مهمة وكالة الفضاء الأوروبية لـ Copernicus Sentinel-5P، كلاوس زينر، إن هذا أدى إلى تعافي طبقة الأوزون، مضيفًا: “يتوقع العلماء حاليًا أن طبقة الأوزون العالمية ستصل إلى حالتها الطبيعية مرة أخرى بحلول عام 2050 تقريبًا”.
الأوزون مركب يتكون من ثلاث ذرات أكسجين ويتواجد بشكل طبيعي بكميات ضئيلة في أعالي الغلاف الجوي.
إنه سام للإنسان عند تناوله، ولكن على ارتفاعه الشاهق الذي يصل إلى عشرة أميال فوق سطح الأرض، فهو يحمينا فعليًا من الأشعة فوق البنفسجية الضارة المنبعثة من الشمس.
تم إطلاق القمر الصناعي Copernicus Sentinel-5P في أكتوبر 2017، وهو أول قمر صناعي من أقمار كوبرنيكوس الأوروبية المخصصة لمراقبة الغلاف الجوي للأرض.
يحتوي على أداة حديثة قادرة على اكتشاف غازات الغلاف الجوي لتصوير ملوثات الهواء بدقة أكبر وبدقة مكانية أعلى من أي وقت مضى من الفضاء.