يتكون الأوزون بشكل أساسي مِن غاز الأوزون O3 وهو عبارة عن ثلاثة ذرات مِن الأوكسجين متحدين مع بعضهم البعض منتجين غاز الأوزون بطرق مختلفة ومتعددة، ومِن الجدير بالذكر أن لطبقة الأوزون التي تُحيط بكوكب الأرض أهمية كبيرة للغاية في الحفاظ على حياة الكائنات الحية المتواجدة على سطح الكوكب، ومِن الأمور التي يمتاز بها غاز الأوزون أنه سام ذو لون أزرق.

كيف يتكون الأوزون

يتكون الأوزون في طبقة الستراتوسفير نتيجة للطاقة التي يحصل عليها مِن الأشعة فوق البنفسجية ذات الموجة القصيرة بالإضافة إلى:

1- إضمحلال مركب N2O5.
2- تفاعل غاز الأوكسجين الأحادي مع جزيء الأوكسجين.

مِن الجدير بالذكر أن بعض الحالات التي يتكون الأوزون فيها تكون على إرتفاع أقل مِن المعتاد والذي هو 30كم وهذه الحالة تُعرف علمياً بإسم سحابة الضباب والدخان وتحدث نتيجة لتفاعل المواد الكيميائية التي غالباً ما يكون مصدرها عوادم السيارات وهذه المواد مثل أكسيد النتريك والهيدروكربون بالإضافة لضوء الشمس، وقد سبق وحدث هذا الأمر مرة عام 1952 في مدينة لندن وقد توفي أثر هذه الحالة حوالي 4000 شخص بسبب إستنشاقهم للغاز.

أضرار تأكل طبقة الأوزون

1- دخول المزيد مِن أشعة الشمس فوق البنفسجية مما يتسبب في ضعف الجهاز المناعي وتضرر العين والإصابة بأورام جلدية.
2- تكون سحابة الضباب والدخان في سماء المدن وهو أمر في شدة الخطورة يتسبب في الكثير مِن الأضرار ويظل عالقاً في السماء لعدة أيام مسبباً حجب أشعة الشمس وحدوث الكثير مِن حالات الوفاة.

3- التأثير بطريقة سلبية على المنتجات الزراعية والحيوانية والتسبب في تسمم الحياة البحرية وتغير المناخ بشكل غير طبيعي وسريع.

كيف يتكون الأوزون الستراتوسفيري

أوزون الستراتوسفيري هو الطبقية العلوية مِن الغلاف الجوي وتتكون هذه الطبقة بشكل طبيعي عن طريق بعض التفاعلات الكيميائية التي تتضمن وجود أشعة الشمس فوق البنفسجية وجزيئات الأوكسجين التي تُشكل ما يقرب مِن 21% مِن الغلاف الجوي.

في الخطوة الأولى مِن التفاعلات الكيميائية تقوم أشعة الشمس فوق البنفسجية بتحطيم جزيء أوكسجين واحد مِن أجل إنتاج ذرتين مِن الأوكسجين، وفي الخطوة الثانية تتحد ذرات الأوكسجين شديدة التفاعل مع جزيء الأوكسجين مِن أجل إنتاج جزيء أوزون O3، وهذه التفاعلات تحدث بشكل مستمر حينما تتواجد أشعة الشمس فوق البنفسجية في طبقة الستراتوسفير ولهذا فإنه يتم إنتاج كميات كبيرة مِن الأوزون في طبقة الستراتوسفير المدارية.

كيف يتكون أوزون التروبوسفير

أوزون التروبوسفير هو الطبقة الأكثر إنخفاضاً مِن الغلاف الجوي وتتكون هذه الطبقة بسبب الإنسان وتكون عبارة عن نتيجة غير مباشرة لتلوث الهواء الناتج عن عوادم السيارات والإنبعاثات الصادرة عن محطات توليد الطاقة حيث أن إحتراق البنزين والفحم يؤدي إلى إطلاق غازات أكاسيد النيتروجين NOX والمركبات العضوية المتطايرة في الهواء VOC وبسبب إرتفاع درجة الحرارة فإن هذه الغازات تتحد مع الأوكسجين وتشكل الأوزون.

تأثير الأوزون على الحياة

السبب الأساسي والرئيسي لتواجد الأوزون في الغلاف الجوي هو أنه يحمي الكوكب مِن أشعة الشمس فوق البنفسجية حيث يكون الأوزون بإمتصاص حوالي 99% مِن الأشعة فوق البنفسجية القادمة مِن الشمس وبهذا فإنه يحمي كافة أشكال الحياة على الكوكب وهو ما يجعل مِن الحياة على كوكب الأرض ممكنة على خلاف بعض الكواكب الأخرى في النظام الشمسي.

الأوزون كيميائياً

الأوزون يتكون نتيجة لإضافة مجموعة O3 على المواد العضوية ذات الروابط المضاعفة وفيه التفاعل يكون متضمناً لعامل حفاز حيث يتم كسر الرابطة المضاعفة وإضافة مجموعة كربونيل على طرفي الرابطة المكسورة وهو ما ينتج عنه تكوين مركبات كيميائية هامة مثل الأسيتالدهيد والفورمالدهيد والأسيتون.

أضرار ثقب الأوزون على الكائنات الحية

إتساع ثقب الأوزون يُمكن أن يتسبب في حدوث الكثير مِن المشاكل العويصة مثل تعرض الأرض للأشعة فوق البنفسجية والتي زيادتها تؤدي لحدوث خلل في جهاز الإنسان المناعي وتضرر العين وإرتفاع إحتمالية الإصابة بسرطان الجلد.

وبالنسبة للنباتات فإن الدراسات العلمية أثبتت أن التعرض لكميات زائة مِن الأشعة فوق البنفسجية يُمكن أن يُلحق الضرر باليخضور مما يعني إنخفاض القدرة الإنتاجية وهو ما يُهدد الأمن الغذائي على سطح الكرة الأرضية.

وبالنسبة للحيوانات فإنها تمتاز عن غيرها مِن الكائنات الحية بإمتلاكها للشعر أو الريش ولهذا فإنه الأقل عرضة للضرر والأقل عرضة للإصابة بسرطان الجلد ولكن إذا ما كانت الكمية التي تتعرض لها الحيوانات زائدة عن الحد فإنها في الغالب سوف تُعاني مِن أضرار مثل إصابة العيون وحدوث تغيرات جينية مما قد يتسبب في حدوث طفرات مختلفة.

وبالنسبة للعوالق النباتية واليرقات فإنها أول ما يتأثر بالأشعة فوق البنفسجية حيث أن زيادة الأشعة فوق البنفسجية التي تتعرض لها هذه الكائنات ضرره يكون أكبر بكثير مِن الضرر التي قد تتعرض له أياً مِن الكائنات الحية الأخرة فهذه الكائنات طافية على سطح البحر، ومِن الجدير بالذكر أن الأحياء المائية الأخرى تُعد الأكثر أماناً مِن زيادة الأشعة فوق البنفسجية بسبب تواجدها داخل الماء فهو يقيها ويحميها.