שכבת אוזון: מגן על כדור הארץ מפני קרניים אולטרה סגולות

שכבת האוזון היא שכבה דקה בצורת גז O₃ באופן טבעי עוטף את כדור הארץ ושוכב בשכבת הסטרטוספירה (כ -20-30 ק"מ מעל פני האדמה).

למרות שריכוז האוזון קטן מאוד, הוא חשוב מאוד כבולם קרינה אולטרה סגולה אשר מזיק לאורגניזמים עלי אדמות.

כל כך דקה שכבה זו, אם מנסים לדחוס אותה בלחץ אוויר בגובה פני הים, שכבת האוזון עובי 3 מ"מ בלבד. מעניין נכון?

כיצד נוצרת שכבת האוזון?

היווצרות שכבת האוזון התרחשה לפני מיליוני שנים. אירוע זה דורש למעשה עזרת אור אולטרה סגול שפוגע במולקולת החמצן.

התגובה להיווצרות שכבת האוזון נקראת תגובת צ'פמן. התגובות המתרחשות הן:

1. או₂ + UV → O + O
2. O + O₂ → O₃
3. או₃ + UV → O₂ + O
4. O + O₃ → O₂ + O₂

מתגובה זו ניתן לראות כי אין O₃ אבד וישנו שיווי משקל בין היווצרות האוזון לפירוקו.

קרניים אולטרא - סגולות

אור השמש הנכנס לכדור הארץ מחולק לאור גלוי (400-700 ננומטר), אור אינפרא אדום (> 700 ננומטר) ואור אולטרה סגול (<400 ננומטר).

אור אולטרה סגול עצמו מחולק לשלושה סוגים, כלומר UVA, UVB ו- UVC.

ל- UVA אורך גל של 320-400 ננומטר והוא יכול בקלות לחדור לשכבת האוזון הדקה. סוג זה של אור UV אינו כל כך מסוכן, אך עדיין עלול לגרום לנזק בעור, להזדקנות עצמית או לסרטן העור.

בינתיים, UVB (270-320 ננומטר) אינו יכול לחדור לשמיכת כדור הארץ בקלות. כך שכמה UVB עדיין יכול לחדור ולהגיע לפני כדור הארץ.

קרינת UVB מזיקה לעור והיא הגורם העיקרי לכוויות שמש.

בינתיים, UVC (150-300 ננומטר) הוא למעשה מסוכן מאוד ליצורים חיים, אך כל ה- UVC הזה יכול להיספג כך שהוא לא יכול לחדור את שכבת האוזון הדקה.

אז לא כל קרני השמש האולטרה סגולות פוגעות בנו ישירות. חלקם תקועים בשכבת האוזון, אחרים פוגעים בעורנו בעוצמה שעדיין סבירה. הסיבה לכך היא שכדור הארץ שלנו מכיל שכבת אוזון.

עם זאת, כעת יש להתחשב במצבה של שכבת האוזון של כדור הארץ, היא פחתה עד כדי כך שהריכוז הולך וקטן.

תוכל לצפות במצבה של שכבת האוזון של כדור הארץ באתר נאס"א.

דלדול שכבת האוזון

שכבת האוזון עלולה להיפגע עקב מספרם הגדול של הרדיקלים החופשיים באטמוספרה כמו תחמוצת החנקן (NO), תחמוצת החנקן (N₂O), הידרוקסיל (OH), כלור (Cl), וברום (Br).

רדיקלים חופשיים אלה יגיבו עם חמצן ויוצרים מולקולות יציבות יותר.

כתוצאה מכך, יהיה פחות חמצן שיכול להיווצר על ידי אוזון בעזרת אור אולטרה סגול. כל אחד מהרדיקלים החופשיים הללו מסוגל לפגוע ביותר מ 100,000 מולקולות אוזון. מאוד מסוכן, נכון?

בשנת 2009, תחמוצת החנקן הפך להיות החומר הגדול ביותר המדלדל באוזון שנגרם על ידי פעילות אנושית.

בנוסף, השימוש בכימיקלים של CFC המשמשים בדרך כלל כמדי קירור לגזי הנעה בהתזה של תרסיס אירוסול. אם הם ישוחררו לאטמוספרה, CFCs יתפרקו על ידי אור השמש כך שהם ישחררו את אטומי הכלור שלהם.

CFC אכן לוקח בערך 5 שנים להגיע לאטמוספירה, אך כאשר הוא מגיע לאטמוספירה, CFC יכול להימשך כ- 40 עד 150 שנים.

שכבת האוזון פחתה ב -4% מאז 1970. לדלדול שכבת האוזון יכולות להיות השפעות כגון:

• סרטן עור מוגבר
• קטרקט מוגבר
• השמש התחממה
• פגיעה בגידולי מזון מסוימים
• משפיע על חיי הפלנקטון
• פחמן דו חמצני מוגבר

המאמצים שנעשו

בשנת 1987 נחתם פרוטוקול מונטריאול, הסכם ההגנה על שכבת האוזון.

למעשה, השימוש ב CFC החל להפסיק בשנת 1995 במדינות מפותחות. בינתיים במדינות מתפתחות בשנת 2010. בנוסף, השימוש בהדברה מתיל ברומיד הופסק בהדרגה בשנת 1995.

התייחסות:

• זיהומים בשכבת האוזון - יוחנס סוריה
• שכבת האוזון
• החור בשכבת האוזון יכול להיסגר מעצמו, באמת?