به گزارش ایراف، لایه ازون، یکی از مهمترین سپرهای طبیعی زمین در برابر پرتوهای زیانبار خورشید، پس از چند دهه تخریب ناشی از فعالیتهای انسانی، اکنون در مسیر بهبود قرار گرفته است؛ مسیری که بخش بزرگی از آن نتیجه یکی از موفقترین همکاریهای زیستمحیطی جهان، یعنی «پروتکل مونترال» است.
تازهترین گزارشهای بینالمللی نشان میدهد حفره ازون بر فراز قطب جنوب در سال ۲۰۲۵ از نظر وسعت و عمق در میان کوچکترین نمونههای دهههای اخیر بوده است، اما همزمان پژوهشهای جدید درباره افزایش مصرف برخی مواد مخرب لایه ازون بهعنوان مواد اولیه شیمیایی، تصویری پیچیدهتر از آینده این لایه ارائه میکنند.
۱۶ سپتامبر، روز جهانی حفاظت از لایه ازون، فرصتی است برای مرور مسیری که جامعه جهانی از شناسایی بحران ازون تا کاهش چشمگیر مواد شیمیایی مخرب آن طی کرده است؛ مسیری که نشان میدهد توافقهای بینالمللی مبتنی بر علم، در صورت همراهی کشورها و صنعت، میتوانند آثار ملموسی بر وضعیت محیط زیست داشته باشند.
لایهای بسیار نازک، اما حیاتی برای حیات
ازون موجود در جو زمین، گازی متشکل از سه اتم اکسیژن است که بخش عمده آن در استراتوسفر و در ارتفاع تقریبی ۱۵ تا ۳۰ کیلومتری سطح زمین قرار دارد. حدود ۹۰ درصد از کل ازون جو در همین لایه متمرکز است.
با وجود آنکه مقدار این گاز بسیار اندک است، نقش آن در حفاظت از حیات زمین بسیار بزرگ است. لایه ازون بخش قابلتوجهی از پرتوهای فرابنفش خورشید، بهویژه پرتوهای UV-B، را جذب میکند؛ پرتوهایی که قرار گرفتن بیش از اندازه در معرض آنها با افزایش خطر سرطان پوست، آسیبهای چشمی و برخی دیگر از پیامدهای زیستی مرتبط است.
برای درک ظرافت این سپر طبیعی کافی است بدانیم اگر تمام ازون موجود در جو در سطح زمین جمع میشد، ضخامت لایهای از ازون خالص تنها حدود سه میلیمتر بود؛ با این حال همین لایه بسیار نازک، نقشی اساسی در حفاظت از موجودات زنده ایفا میکند.
چگونه انسان به لایه ازون آسیب زد؟
بحران ازون عمدتاً به دلیل ورود برخی ترکیبات شیمیایی ساخته دست بشر به جو شکل گرفت.
هالوکربنها، گروهی از ترکیبات حاوی کربن و عناصر هالوژن مانند کلر و برم، از مهمترین عوامل تخریب ازون هستند.
در میان این مواد، کلروفلوئوروکربنها یا CFCها، هیدروکلروفلوئوروکربنها یا HCFCها، هالونها، تتراکلرید کربن، متیل کلروفرم و متیل بروماید نقش مهمی در کاهش غلظت ازون داشتهاند.
برخی از این مواد در گذشته در تجهیزات سرمایشی، فومهای صنعتی، سامانههای اطفای حریق، حلالها و دیگر فرآیندهای صنعتی بهطور گسترده مورد استفاده قرار میگرفتند.
مشکل زمانی ایجاد شد که این ترکیبات پس از انتشار در جو، در ارتفاعات بالا تحت تأثیر تابش فرابنفش قرار گرفتند و عناصر فعالی مانند کلر و برم آزاد کردند. این عناصر میتوانند در واکنشهای شیمیایی زنجیرهای، مولکولهای ازون را تخریب کنند.
مواد حاوی برم نیز در بسیاری از موارد ظرفیت تخریب ازون بسیار بیشتری نسبت به ترکیبات مشابه حاوی کلر دارند.
از کنوانسیون وین تا پروتکل مونترال
افزایش شواهد علمی درباره تخریب لایه ازون، سرانجام جامعه جهانی را به سمت همکاری بینالمللی سوق داد.
نخستین گام مهم در این مسیر، تصویب کنوانسیون وین برای حفاظت از لایه ازون در سال ۱۹۸۵ بود. این کنوانسیون در ۲۲ مارس همان سال با مشارکت ۲۸ کشور شکل گرفت و چارچوب همکاری علمی و سیاسی کشورها برای حفاظت از لایه ازون را فراهم کرد.
دو سال بعد، در سپتامبر ۱۹۸۷، پروتکل مونترال درباره مواد کاهنده لایه ازون به تصویب رسید؛ توافقی که بهتدریج کنترل و حذف نزدیک به ۱۰۰ ماده شیمیایی مخرب لایه ازون را در دستور کار قرار داد.
هدف اصلی پروتکل مونترال، کنترل تولید و مصرف مواد مخرب لایه ازون و در نهایت حذف آنها بر اساس آخرین یافتههای علمی و پیشرفتهای فناوری بود.
این پروتکل برای گروههای مختلف مواد شیمیایی، جدولهای زمانی متفاوتی برای کاهش و حذف مصرف تعیین کرد. کشورها نیز متناسب با سطح توسعه خود، تعهدات متفاوتی داشتند.
نکته مهم این است که «مصرف» در چارچوب پروتکل مونترال صرفاً به معنای میزان تولید نیست؛ بلکه بر اساس میزان تولید، واردات و صادرات و برخی موارد انهدام تأییدشده محاسبه میشود.
چرا مونترال یک موفقیت تاریخی محسوب میشود؟
یکی از ویژگیهای کمسابقه پروتکل مونترال، گستره مشارکت جهانی و استمرار اجرای آن طی چند دهه است.
در بسیاری از موارد، کشورها نهتنها به برنامههای حذف تدریجی مواد مخرب لایه ازون پایبند ماندند، بلکه در برخی حوزهها حتی سریعتر از برنامه تعیینشده حرکت کردند.
بر اساس گزارش هیئت ارزیابی علمی مرتبط با پروتکل مونترال در سال ۲۰۲۲، حدود ۹۹ درصد از مواد ممنوعه مخرب لایه ازون از چرخه مصرف خارج شدهاند.
این موفقیت البته به معنای پایان کامل مسئله نیست. برخی مواد به دلیل عمر طولانی در جو، حتی پس از توقف تولید و مصرف، برای سالها یا دههها باقی میمانند. به همین دلیل واکنش لایه ازون به اقدامات انسانی با تأخیر صورت میگیرد.
هیدروکلروفلوئوروکربنها(HCFCها)؛ جایگزین موقت CFCها
در روند اجرای پروتکل، همه مواد با سرعت یکسان حذف نشدند.
کلروفلوئوروکربنها(CFCها) و هالونها که ظرفیت تخریب بالاتری داشتند، در اولویت قرار گرفتند. در مقابل، HCFCها به دلیل ظرفیت تخریب کمتر، برای مدتی بهعنوان جایگزین موقت CFCها مورد استفاده قرار گرفتند.
برای کشورهای توسعهیافته و در حال توسعه، جدولهای زمانی متفاوتی برای حذف این مواد تعیین شد.
در سال ۱۹۹۲، برنامه حذف تدریجی HCFCها برای کشورهای مختلف مشخص شد و در سال ۲۰۰۷ نیز کشورهای عضو تصمیم گرفتند روند حذف این مواد را تسریع کنند.
بر اساس برنامههای تعیینشده، کشورهای توسعهیافته و در حال توسعه در نهایت باید مصرف HCFCها را بهطور کامل کنار بگذارند، هرچند زمانبندی آنها متفاوت است.
کیگالی؛ پیوند حفاظت از ازون با مقابله با تغییرات اقلیمی
پروتکل مونترال بعدها تنها به حفاظت از لایه ازون محدود نماند. در سال ۲۰۱۶، کشورهای عضو در شهر کیگالی رواندا، اصلاحیه کیگالی را تصویب کردند. این اصلاحیه به کاهش تدریجی مصرف هیدروفلوئوروکربنها یا HFCها میپردازد.
هیدروفلوئوروکربنها، برخلاف CFCها و HCFCها عمدتاً به دلیل تخریب مستقیم ازون مورد توجه نیستند، اما بسیاری از آنها گازهای گلخانهای بسیار قدرتمندی هستند.
از این رو اصلاحیه کیگالی، حفاظت از لایه ازون را به موضوع دیگری یعنی مقابله با گرمایش زمین و افزایش بهرهوری سامانههای سرمایشی پیوند میدهد.
اهمیت این موضوع با توجه به افزایش تقاضای جهانی برای سرمایش بیشتر شده است.
گذار به فناوریهای سرمایشی کممصرفتر و استفاده از مبردهای با اثر اقلیمی کمتر میتواند همزمان به کاهش انتشار گازهای گلخانهای و حفظ دستاوردهای حاصل از پروتکل مونترال کمک کند.
چرا ۱۶ سپتامبر به نام لایه ازون ثبت شد؟
مجمع عمومی سازمان ملل متحد در سال ۱۹۹۴، ۱۶ سپتامبر را بهعنوان روز جهانی حفاظت از لایه ازون تعیین کرد؛ تاریخی که یادآور امضای پروتکل مونترال در سال ۱۹۸۷ است.
این روز فرصتی برای یادآوری یکی از مهمترین تجربههای همکاری زیستمحیطی بینالمللی است.
در سال ۲۰۰۹ نیز کنوانسیون وین و پروتکل مونترال به نخستین معاهدات تاریخ سازمان ملل تبدیل شدند که به تصویب تمامی کشورهای جهان رسیدند.
حفره ازون اکنون در چه وضعیتی است؟
تازهترین دادههای سازمان جهانی هواشناسی نشان میدهد وضعیت لایه ازون در مجموع روندی امیدوارکننده دارد.
بر اساس بولتن ازون این سازمان، حفره ازون بر فراز جنوبگان در سال ۲۰۲۵ از نظر اندازه در میان کوچکترین حفرههای ثبتشده در چند دهه اخیر قرار داشته است.
این حفره از نظر وسعت در حدود رتبه چهارم یا پنجم کوچکترین نمونهها در دوره پس از آغاز الگوهای شدید تخریب ازون در اوایل دهه ۱۹۹۰ قرار گرفته است.
همچنین سال ۲۰۲۵ دومین سال متوالی بود که هم عمق و هم وسعت حفره ازون بهطور محسوسی پایینتر از میانگین دوره ۱۹۹۰ تا ۲۰۱۰ گزارش شد.
این دادهها با روند بلندمدت ترمیم لایه ازون سازگار است.
اما اندازه حفره ازون هر سال یکسان نیست
کوچکتر شدن حفره ازون به این معنا نیست که از این پس هر سال الزاماً رکورد جدیدی از بهبود ثبت خواهد شد.
وضعیت سالانه حفره ازون به عوامل مختلف جوی و اقلیمی نیز وابسته است. شرایط گردش و انتقال هوا در مقیاس بزرگ، دمای استراتوسفر و پویاییهای جوی جنوبگان میتوانند اندازه و عمق حفره را از سالی به سال دیگر تغییر دهند.
تخریب شدید ازون بر فراز جنوبگان معمولاً در فصل بهار نیمکره جنوبی رخ میدهد و شرایط مشابه، البته با شدت و فراوانی متفاوت، میتواند در نیمکره شمالی نیز مشاهده شود.
بنابراین برای ارزیابی واقعی وضعیت لایه ازون، نمیتوان تنها به یک سال یا حتی یک فصل نگاه کرد؛ آنچه اهمیت بیشتری دارد، روند بلندمدت غلظت مواد مخرب و میزان ازون است.
وضعیت ازون در نیمکره شمالی
دادههای سال ۲۰۲۵ در عین حال نشان دادند که وضعیت ازون در نیمکره شمالی کاملاً یکنواخت نبوده است.
در منطقه گستردهای که از گرینلند و اروپا تا آسیای مرکزی، شمال ژاپن و شبهجزیره کامچاتکا امتداد دارد، مجموع ستون ازون در بخشهایی از سال پایینتر از میزان معمول گزارش شد.
این نوسانات را باید در چارچوب تغییرپذیری طبیعی جو و روند بلندمدت ترمیم لایه ازون تفسیر کرد و نمیتوان صرفاً بر اساس آنها نتیجه گرفت که روند کلی بهبود متوقف شده است.
پیشبینی برای بازگشت به شرایط سال ۱۹۸۰
یکی از معیارهای مهم در ارزیابی روند ترمیم لایه ازون، مقایسه وضعیت کنونی با شرایط سال ۱۹۸۰ است؛ یعنی دورهای پیش از آنکه تخریب گسترده ازون به شکل امروزی آشکار شود.
بر اساس برآوردهای سازمان جهانی هواشناسی، در صورت ادامه سیاستها و تعهدات موجود، انتظار میرود لایه ازون در حدود سال ۲۰۴۰ در بیشتر نقاط جهان، ۲۰۴۵ در قطب شمال و ۲۰۶۶ در جنوبگان به سطوح سال ۱۹۸۰ بازگردد.
این تاریخها البته پیشبینیهایی مبتنی بر ادامه روندهای کنونی هستند و به میزان پایبندی کشورها، تغییرات انتشار مواد مخرب ازون و شرایط جوی و اقلیمی آینده وابستهاند.
یک نگرانی تازه؛ رشد مصرف مواد مخرب ازون بهعنوان ماده اولیه
در کنار خبرهای مثبت، پژوهشهای جدید نشان میدهد مسئله مواد مخرب لایه ازون هنوز بهطور کامل حل نشده است.
مطالعهای که در آوریل ۲۰۲۶ در نشریه Nature Communications منتشر شد، به مصرف جهانی مواد مخرب لایه ازون بهعنوان مواد اولیه صنایع شیمیایی پرداخته است.
بر اساس یافتههای این پژوهش، برخلاف پیشبینیهای اولیه، استفاده از این مواد بهعنوان خوراک یا ماده اولیه شیمیایی پس از سال ۲۰۰۰ کاهش پیدا نکرده است؛ بلکه در فاصله سالهای ۲۰۰۰ تا ۲۰۲۴ حدود ۱۶۳ درصد افزایش یافته است.
این روند اهمیت زیادی دارد، زیرا حتی زمانی که یک ماده برای استفاده مستقیم در کاربردهای ممنوعشده کنار گذاشته میشود، ممکن است تحت برخی مقررات همچنان برای تولید سایر مواد شیمیایی بهعنوان «ماده اولیه» مورد استفاده قرار گیرد.
پژوهشگران برآورد کردهاند که انتشارهای مرتبط با این مسیر میتواند حدود ۳.۶ درصد افزایش پیدا کند.
آیا این روند ترمیم لایه ازون را عقب میاندازد؟
بر اساس همان مطالعه، اگر نرخهای فعلی ادامه پیدا کند، انتشار مواد مخرب لایه ازون ناشی از استفاده بهعنوان مواد اولیه میتواند روند بازگشت لایه ازون در عرضهای جغرافیایی میانی را حدود هفت سال به تأخیر بیندازد؛ دامنه عدم قطعیت این برآورد حدود ۶ تا ۱۱ سال اعلام شده است.
این پژوهش، زمان ترمیم را در این سناریو تا حدود سال ۲۰۷۳ به عقب میبرد.
اهمیت این یافته در آن است که نشان میدهد موفقیت پروتکل مونترال به معنای آن نیست که نظارت بر همه مسیرهای انتشار مواد شیمیایی میتواند متوقف شود.
برعکس، هرچه مصرف مستقیم مواد مخرب لایه ازون کاهش یافته، توجه به مسیرهای غیرمستقیم، استفادههای مجاز، ذخایر قدیمی، مواد اولیه و انتشارهای ناخواسته اهمیت بیشتری پیدا کرده است.
چرا پایش جو همچنان ضروری است؟
یکی از ستونهای اصلی موفقیت پروتکل مونترال، پایش مستمر جو بوده است.
شبکه پایش جهانی جو وابسته به سازمان جهانی هواشناسی، دادههای زمینی و جوی مورد نیاز برای بررسی تغییرات بلندمدت ازون را فراهم میکند.
با این حال، شبکههای سنتی پایش نیز با چالشهایی روبهرو هستند.
تعداد ایستگاههای فعال اندازهگیری ازون که عمدتاً از ابزارهایی مانند طیفسنجهای دابسون و بروئر استفاده میکنند، از حدود ۱۳۰ ایستگاه در اوایل دهه ۲۰۰۰ به حدود ۱۱۰ ایستگاه در حال حاضر کاهش یافته است.
همزمان ابزارهای نسل جدید برای پایش کیفیت هوا توسعه پیدا کردهاند، اما همه آنها الزاماً برای اندازهگیری دقیق ازون استراتوسفری طراحی نشدهاند.
از این رو، حفظ شبکههای پایش موجود و توسعه روشهای جدید اندازهگیری برای اطمینان از تداوم روند ترمیم اهمیت زیادی دارد.
کاهش حفره ازون به معنای کاهش کامل خطر پرتو فرابنفش نیست
یکی از نکات مهمی که در بحث لایه ازون نباید نادیده گرفته شود، تفاوت میان ترمیم لایه ازون و میزان پرتو فرابنفش دریافتی در سطح زمین است.
شاخص UV صرفاً تحت تأثیر ضخامت لایه ازون قرار ندارد. پوشش ابر، ارتفاع، زاویه تابش خورشید، شرایط جوی و عوامل دیگری نیز بر میزان پرتو فرابنفش سطح زمین اثر میگذارند.
برخی اندازهگیریها در اروپا نشان دادهاند که از اواسط دهه ۱۹۹۰، میزان تابش فرابنفش در برخی نقاط تا حدود ۲۰ درصد افزایش یافته است. گزارشهای علمی، کاهش پوشش ابر و افزایش مدت تابش خورشید را از عوامل مهم این روند میدانند.
بنابراین حتی با ادامه روند ترمیم لایه ازون، حفاظت در برابر UV همچنان یک ضرورت سلامت عمومی باقی میماند.
یک تجربه جهانی که هنوز تمام نشده است
داستان لایه ازون را میتوان نمونهای کمنظیر از تأثیرگذاری سیاستگذاری زیستمحیطی دانست؛ اما این داستان هنوز به پایان نرسیده است.
جامعه جهانی طی چهار دهه گذشته توانسته است بخش عمدهای از مواد شیمیایی مخرب لایه ازون را از چرخه مصرف خارج کند و نشانههای روشنی از ترمیم لایه ازون به دست آورد.
کوچک شدن حفره ازون در سال ۲۰۲۵ نیز با همین روند سازگار است.
با این حال، ماندگاری طولانی برخی مواد در جو، انتشارهای غیرمنتظره، استفاده از مواد مخرب بهعنوان مواد اولیه شیمیایی و نیاز روزافزون جهان به سرمایش، همچنان چالشهایی جدی هستند.
از سوی دیگر، اصلاحیه کیگالی نشان میدهد حفاظت از لایه ازون و مقابله با تغییرات اقلیمی بیش از گذشته به یکدیگر گره خوردهاند؛ زیرا انتخاب فناوریهای سرمایشی آینده میتواند هم بر انتشار گازهای گلخانهای و هم بر مصرف مواد شیمیایی اثرگذار باشد.
روز جهانی حفاظت از لایه ازون در سال ۲۰۲۶ در نهایت یک پیام دوگانه دارد: جهان در حفاظت از این سپر طبیعی مهم، دستاوردی واقعی و قابل اندازهگیری داشته است، اما حفظ این دستاورد نیازمند ادامه پایش، اجرای دقیق تعهدات، کنترل مسیرهای جدید انتشار و سرمایهگذاری در فناوریهای پاکتر است.
تجربه مونترال نشان داده است که همکاری علمی و بینالمللی میتواند یک بحران زیستمحیطی جهانی را به مسیر ترمیم هدایت کند؛ چالش امروز آن است که این مسیر حفظ و کامل شود.
