מה קשור לאוזון עם התחממות כדור הארץ?

יש הרבה בלבול סביב התפקיד שמילא האוזון בו שינוי האקלים הגלובלי. לעתים קרובות אני נתקל בסטודנטים בקולג 'המעמיקים שתי בעיות מאוד ברורות: החור בשכבת האוזון ו גזי חממהשינויי אקלים עולמיים מתווכים. שתי הבעיות הללו אינן קשורות ישירות כמו שרבים חושבים. אם לאוזון לא היה שום קשר להתחממות כדור הארץ, ניתן היה לפשט את הבלבול בפשטות ובמהירות, אך למרבה הצער, כמה דקויות חשובות מסבכות את המציאות של נושאים חשובים אלה.

אוזון הוא מולקולה מאוד פשוטה המורכבת משלושה אטומי חמצן (ומכאן O₃). ריכוז גבוה יחסית של מולקולות אוזון אלה צף כ -12 עד 20 מייל מעל פני כדור הארץ. שכבה זו של אוזון המפוזרת רחבה ממלאת תפקיד מכריע לחיים בכוכב הלכת: היא סופגת את רוב קרני ה- UV של השמש לפני שהם מגיעים לפני השטח. קרני UV פוגעות בצמחים ובעלי חיים, מכיוון שהם גורמים לשיבושים חמורים בתאים חיים.

עובדה מספר 1: שכבת האוזון הדלילה אינה מביאה לעלייה משמעותית בטמפרטורות הגלובליות

מספר מולקולות מעשה ידי אדם מהוות איום על שכבת האוזון. הבולט ביותר, כלור פלואורו פחמימנים (CFC) שימשו במקררים, מקפיאים, יחידות מיזוג אוויר וככונן הנעה בבקבוקי ריסוס. התועלת של CFC נובעת בחלקה מכמה שהם יציבים, אך איכות זו מאפשרת להם גם לעמוד במסע האטמוספרי הארוך עד לשכבת האוזון. כשהם שם, CFCs מקיימים אינטראקציה עם מולקולות האוזון ומפרקים אותם. כאשר נהרסו כמויות מספיקות של אוזון, אזור הריכוז הנמוך מכונה לעיתים קרובות "חור" בשכבת האוזון, כאשר קרינת UV מוגברת הופכת אותו אל פני השטח שמתחת.

עובדה מס '2: כימיקלים המוזלים את האוזון פועלים גם כגזי חממה.

הסיפור לא נגמר כאן. אותם כימיקלים המפרקים מולקולות אוזון הם גם גזי חממה. לרוע המזל תכונה זו אינה מאפיין יחיד של CFC: רבות מהחלופות ידידותיות לאוזון ל- CFC הן עצמן גזי חממה. ניתן להאשים במשפחה המורחבת של כימיקלים ש- CFC, הלוקים, בכ- 14% מההשפעות ההתחממות בגלל גזי חממה, מאחור פחמן דו חמצני ומתאן.

עובדה מס '3: קרוב לשטח כדור הארץ, האוזון הוא מזהם וגז חממה.

עד לנקודה זו, הסיפור היה פשוט יחסית: האוזון טוב, ההלוקים הם רעים, CFCs הם הגרועים ביותר. למרבה הצער, התמונה מורכבת יותר. כאשר הוא מתרחש בטרופוספירה (החלק התחתון של האטמוספרה - בערך מתחת לסימן של 10 מייל), האוזון הוא מזהם. כאשר תחמוצות חנקן וגזי דלק מאובנים אחרים משתחררים ממכוניות, משאיות ומתחנות כוח, הם מתקשרים עם אור שמש ויוצרים אוזון ברמה נמוכה, מרכיב חשוב בערפיח. מזהם זה נמצא בריכוזים גבוהים בהם התנועה ברכב היא כבדה, והיא יכולה לגרום לבעיות נשימה נרחבות, להחמרת אסטמה ולהקל על דלקות בדרכי הנשימה. האוזון באזורים חקלאיים מפחית את צמיחת הצמחייה ומשפיע על התשואות. לבסוף, אוזון ברמה נמוכה משמש כגז חממה רב עוצמה, אם כי קצר בהרבה מפחמן דו חמצני.