أهمية حماية طبقة الأوزون وآثار تدهورها على البيئة والصحة

تأثير ثقب الأوزون

تتكون طبقة الأوزون من غاز الأوزون النشط الذي يتألف من ثلاث ذرات من عنصر الأكسجين، وتوجد هذه الطبقة في الجزء السفلي من الغلاف الجوي للأرض. تلعب طبقة الأوزون دوراً حيوياً في حماية كوكبنا من الأشعة فوق البنفسجية الضارة الصادرة عن الشمس، التي تُقسم إلى ثلاثة أنواع بناءً على أطوالها الموجية، وهي (UV-A)، و(UV-B)، و(UV-C). وتعتبر الأشعة فوق البنفسجية من النوع (UV-B) الأكثر خطورة، حيث تمتص ما بين 79% و99% من الأشعة الضارة، التي يمكن أن تسبب أمراضاً جلدية ومناعية لعدد كبير من البشر.

أدى وجود ثقب في طبقة الأوزون إلى زيادة مستوى الأشعة فوق البنفسجية الضارة على سطح الأرض، مما أثر سلباً على جميع الكائنات الحية. ويتسبب هذا الثقب في العديد من الأمراض لدى البشر، بما في ذلك أنواع مختلفة من سرطان الجلد، وإعتام عدسة العين، واضطرابات الجهاز المناعي. كما تسهم الأشعة الضارة في تدمير النظم البيئية البرية والمائية، وتُخل بتوازن السلاسل الغذائية، خاصةً للكائنات البحرية قرب سطح الماء، والتي تُعد قاعدة للسلاسل الغذائية. بالإضافة إلى ذلك، فإن الأشعة تؤثر سلباً على دورة نمو النباتات وتقليل انتشار الغطاء النباتي.

تأثير ثقب الأوزون على الإنسان

تتسبب الأشعة فوق البنفسجية بأنواعها المختلفة، وخاصة الأشعة من نوع (UV-B)، في أذى بالغ لأعضاء الجسم وأجهزته، ويُعتبر التأثير الصحي للأشعة كالتالي:

• الأضرار على الجلد: تؤثر الأشعة فوق البنفسجية، وخصوصا من نوع (UV-B)، بشكل سلبي على جلد الإنسان، حيث يزداد تأثيرها مع زيادة مدة التعرض لها، وهي المسؤولة عن عدد من أنواع سرطان الجلد مثل سرطان الخلايا القاعدية وسرطان الخلايا الحرشفية، وهما من السرطانات ذات النمو البطيء وسهلة العلاج جراحيًا؛ نظراً لبطء انتشارهما في بقية أجهزة الجسم. في المقابل، يُعتبر الورم الميلانيني أخطر الأنواع ولكنه أقل انتشاراً.
• الأضرار على العين: تسببت الأشعة فوق البنفسجية في الإضرار بعدة أجزاء من العين مثل العدسة والقرنية والملتحمة. ويؤدي التعرض لجرعات مرتفعة من الأشعة (UV-B) إلى الإصابة بالعمى الثلجي، خاصةً في المناطق المرتفعة المكسوة بالثلوج. كما أن الأشعة الضارة تسهم في الإصابة بمرض الساد (الماء الأبيض) الذي يسبب إعتام عدسة العين، ووفقًا للتوقعات، قد يصاب مليوني شخص سنويًا بمرض الساد نتيجة لنقص الأوزون بنسبة 10%.
• الأضرار على المناعة: تؤثر الأشعة فوق البنفسجية على جهاز المناعة، مما يقلل من فعاليته في مواجهة الأمراض. وأظهرت الدراسات الحديثة أن الأشعة فوق البنفسجية الضارة قد تساعد في تنشيط بعض الفيروسات داخل الجسم.

تأثير ثقب الأوزون على النباتات

تؤثر الأشعة فوق البنفسجية، وخصوصاً من نوع (UV-B)، بشكل كبير على النباتات، حيث تؤثر مباشرة على دورة نموها والوظائف العضوية لها. كما أنها تؤثر بصورة غير مباشرة على بنية الخلايا النباتية، وتوزيع الغذاء داخل أجزاء النبات، ومواسم النمو ومراحل التطور وإنتاج المستقلبات الثانوية. ويمكن أن يؤدي هذا إلى اختلال توازن البيئة النباتية والدورات البيوكيميائية، إضافةً إلى انتشار الأمراض النباتية. يُذكر أن هناك محاولات لتطوير تقنيات للحد من هذه الآثار الضارة، لكن لا تزال غير كافية لحماية النباتات بشكل كامل.

تأثير ثقب الأوزون على البيئة

تأثير ثقب الأوزون على البيئة البرية

تؤثر الأشعة فوق البنفسجية (UV-B) بشكل خطير على النظام البيئي، ويمكن أن تظهر تأثيرات هذه الأشعة بعد سنوات عدة. تُعتبر البيئات القطبية الأكثر تعرضًا للأشعة فوق البنفسجية، حيث تؤثر هذه الأشعة على الغطاء النباتي وتؤدي إلى تدمير المادة الوراثية للنباتات. كما تسبب زيادة إنتاج مركبات نباتية تحمي النباتات من الأشعة الضارة، مثل مركبات الفلافونويد، ولكنها قد تشكل خطرًا في الوقت نفسه. تؤثر الأشعة أيضًا على آليات تكاثر النبات، إن كان بالإزهار أو التلقيح أو حتى حجم البذور. من أبرز النتائج المرئية لتأثير الأشعة (UV-B) على النبات هو قصر الساق مع كثرة الأغصان، بالإضافة إلى تأثيرها على الميكروبات والحشرات على قمم الأشجار، ونقص الماء في أجسام بعض الكائنات الحية.

تأثير ثقب الأوزون على البيئة البحرية

تؤثر الأشعة فوق البنفسجية من نوع (UV-B) على جميع الكائنات البحرية، مما يهدد حياة العوالق النباتية التي تُعتبر أساس السلاسل الغذائية البحرية. كما تتأثر كذلك المستهلكات الأولية والثانوية كالأسماك، مما يسهم في موت البرمائيات والشعاب المرجانية. تؤثر الأشعة أيضًا على الحصائر الميكروبية التي تعيش فيها العديد من الكائنات الدقيقة، إلى جانب التأثيرات السلبية على كمية الكتلة الحيوية ومعدلات امتصاص ثاني أكسيد الكربون، مما يسهم في ظاهرة الاحتباس الحراري. كما تلحق الأذى بالبكتيريا الخضراء المزرقة، المسؤولة عن تثبيت مركبات النيتروجين الحيوية لنمو الكائنات الحية في البيئات البحرية والبرية.

تأثير ثقب الأوزون على المواد

تتعرض المواد المستخدمة في الصناعات المختلفة لكميات متزايدة من الأشعة فوق البنفسجية، خاصةً من نوع (UV-B)، نتيجة لثقب الأوزون في طبقة الستراتوسفير الجوية. ومثال على ذلك، البلاستيك بأنواعه، مثل البوليمرات المستخدمة في البناء، حيث تؤدي الأشعة الضارة إلى تسريع تآكل هذه المواد، مما يقلل من فترة استخدامها وبالتالي يزيد من تكلفة استخدامها.

تأثير ثقب الأوزون على الدورة البيوجيوكيميائية

تلعب الأشعة فوق البنفسجية من نوع (UV-B) دورًا في التأثير على الدورات البيوجيوكيميائية في جميع البيئات الحيوية، من خلال تأثيرها على التفاعلات الكيميائية الضوئية في الكائنات الحية. ومن أبرز الدورات الحيوية المتأثرة هي عملية تبادل غازات الدفيئة بين الغلاف الحيوي والغلاف الجوي، حيث ساهمت الأشعة فوق البنفسجية في زيادة تركيزها في الهواء، مما أدى إلى زيادة الاحترار العالمي.

تؤثر الأشعة فوق البنفسجية (UV-B) أيضًا في البيئات البحرية عبر تأثيرها على السلاسل الغذائية وامتصاص الكربون وتخزينه، إضافة إلى تقليل نسبة المواد العضوية المذابة في الماء، والتي تساهم في حماية البيئة البحرية من الأشعة الضارة. كما تلعب دورًا في إنتاج مركب الإيزوبرين، الذي يعتبر مادة أولية لغاز الأوزون في طبقة التروبوسفير. أما بالنسبة للدورات البيوجيوكيميائية على اليابسة، فقد أثرت الأشعة على قدرة الكائنات الدقيقة في تحليل الغطاء النباتي وزيادة حرائق الغابات، خاصةً في المناطق الشمالية.