ควันไฟป่าสามารถลดความเข้มข้นของโอโซนในชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ได้หรือไม่? 10 ปีที่แล้ว เราอาจจะเคยสงสัย แต่มีงานวิจัยจำนวนมากขึ้นที่แสดงการเชื่อมโยงที่ชัดเจน ปีที่แล้ว ซูซาน โซโลมอน ผู้เชี่ยวชาญจาก MIT และเพื่อนร่วมงานได้ตีพิมพ์ผลการศึกษาครั้งสำคัญที่ แสดงให้เห็นควันไฟป่าและอนุภาคจำนวน 900,000 ตันที่ปล่อยออกมาในช่วงฤดูร้อนปี 2019–20 ของออสเตรเลีย อันที่จริงแล้วได้ทำให้ร่มโอโซนที่ปกป้องเราบางลง
โอโซนลอยอยู่เหนือศีรษะประมาณ 20-25 กิโลเมตร ทำหน้าที่เหมือน
ครีมกันแดดในอากาศ ความเข้มข้นเพียงเล็กน้อย – สูงถึง 15 ส่วนในล้านส่วน – แต่มีประสิทธิภาพสูงในการสกัดกั้นรังสีอัลตราไวโอเลต-บีที่สร้างความเสียหายจากดวงอาทิตย์ หากไม่มีชั้นนี้ พืชจำนวนมากจะตาย ในขณะที่มนุษย์และสัตว์อื่น ๆ จะป่วยด้วยโรคมะเร็งผิวหนัง
ไฟในฤดูร้อนสีดำได้เผาผลาญ ป่าและพุ่มไม้ไปทั่วประเทศ ทำให้เกิดเมฆไพโรคิวมูลัส ขนาดใหญ่ ไฟทำให้เกิดสภาพอากาศของตัวเองส่งกลุ่มควันขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศที่สูงขึ้นซึ่งอนุภาคควันทำปฏิกิริยากับโอโซน ไฟในฤดูร้อนครั้งเดียวของออสเตรเลียได้เผาผลาญโอโซนในชั้นบรรยากาศไป 1% ซึ่งเป็นความเสียหายที่ต้องใช้เวลาแก้ไข นานนับทศวรรษ
ในตอนนี้ นักวิจัยของโซโลมอนได้ค้นพบว่าควันมีผลกระทบอย่างไร ในงานวิจัยใหม่ ของพวกเขา พวกเขาให้รายละเอียดเกี่ยวกับเคมีที่เกี่ยวข้อง การวิจัยนี้มีความสำคัญ เมื่อเราเข้าสู่สิ่งที่ได้รับการขนานนามว่า Pyrocene – ยุคแห่งไฟ – โดยไฟป่ามีขนาดและความรุนแรงเพิ่มขึ้นเมื่อโลกร้อนขึ้น
อนุภาคในควันไฟป่ามีลักษณะเป็นคาร์บอน ซึ่งประกอบด้วยเศษวัสดุจากพืชที่ถูกเผาและส่วนที่ไหม้บางส่วนควบคู่ไปกับซัลเฟต ซึ่งเป็นสารประกอบที่สามารถสูบเข้าไปในชั้นบรรยากาศโดยภูเขาไฟ การเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล หรือไฟป่า
ปัญหาคืออนุภาคคาร์บอนเหล่านี้จับตัวได้ดีกับสารต่างๆ เช่น ไฮโดรเจนคลอไรด์ ซึ่งมาจากสารประกอบทางเคมีที่พบในพืชที่มีชีวิต ควันยังมีสารประกอบอื่นๆ ที่มีคลอรีนอยู่ด้วย เช่น ไนเตรตคลอรีนที่ทำปฏิกิริยาและกรดไฮโปคลอรัส อนุภาคควันขนาดเล็กทำหน้าที่เป็นตัวขนส่ง นำพาสารเหล่านี้ที่มีคลอรีนขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ คลอรีนจะทำลายโอโซนโมเลกุลต่อโมเลกุล อะตอมของคลอรีนแต่ละอะตอมสามารถแยกโมเลกุลของโอโซนออกจากกันได้หลายร้อยโมเลกุล
หมายความว่าปริมาณเพียงเล็กน้อยสามารถส่งผลกระทบที่ผิดสัดส่วนได้
เพื่อหาคำตอบนี้ โซโลมอนและเพื่อนร่วมงานของเธออาศัยแบบจำลองเคมีในชั้นบรรยากาศเป็นอย่างมาก ผลลัพธ์ของพวกเขาเข้ากันได้ดีกับการสังเกตเชิงทดลองที่ทำโดยดาวเทียม ดังนั้น แม้ว่าปฏิกิริยาเคมีจะยังไม่แสดงออกมาทั้งหมด แต่ภาพรวมก็น่าจะถูกต้อง
คุณอาจจำได้ว่าอะตอมของคลอรีนเป็นหัวใจสำคัญของความกลัวของเราเกี่ยวกับรูรั่วในชั้นโอโซน เกือบ 50 ปีที่แล้ว นักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่าชั้นโอโซนที่ปกป้องของเรากำลังบางลง และเชื่อมต่อกับคลอโรฟลูออโรคาร์บอนที่มีคลอรีนหนาแน่น (CFCs) ที่ใช้ในกระป๋องสเปรย์และตู้เย็น
วิธีที่เราตอบสนองต่อการสูญเสียโอโซนในชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์นั้นน่าทึ่งเมื่อมองย้อนกลับไป ในปี พ.ศ. 2530 ประเทศต่าง ๆ ได้ตกลงตามพิธีสารมอนทรีออล ซึ่งห้ามการผลิตและการใช้สารซีเอฟซี มันได้ผล และตอนนี้ความเข้มข้นของโอโซนก็ฟื้นตัวประมาณ 1% ต่อปี ตัวเลขนั้นเกี่ยวกับสิ่งที่หายไปในช่วงฤดูร้อนสีดำ
สิ่งนี้หมายความว่าอย่างไรสำหรับอนาคต
หมายความว่าชั้นโอโซนจะค่อยๆ สลายไปโดยควันไฟป่า ไฟลุกไหม้ทั้งซีกโลกเหนือและซีกโลกใต้ และควันไฟถูกพัดพาไปทั่วโลกด้วยกระบวนการทางธรรมชาติ นั่นหมายความว่าเรามีแนวโน้มที่จะเห็นความเข้มข้นของโอโซนลดลงในที่ใหม่ๆ มากกว่าแค่บริเวณขั้วโลกใต้ พื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจะรวมถึงละติจูดกลางรอบเส้นศูนย์สูตรซึ่งมีผู้คนหลายพันล้านคนอาศัยอยู่
โอโซนเติมตัวเอง มันก่อตัวและถูกทำลายอย่างต่อเนื่องในชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ ความสมดุลสุทธิของกระบวนการแข่งขันเหล่านี้ – จนถึงขณะนี้ – เป็นโอโซนที่คงที่แต่มีความเข้มข้นเพียงเล็กน้อย ชั้นนี้ทำให้ชีวิตเป็นไปได้ด้วยการดูดซับแสงอุลตร้าไวโอเลตที่เลวร้ายที่สุดที่ส่องลงมาจากดวงอาทิตย์ และให้การปกป้องเราจากรังสีที่ทำลายผิวหนัง
โลกที่ร้อนกว่าเป็นโลกที่มีไฟมากขึ้นส่งผลกระทบต่อพื้นที่ต่างๆ เช่น ทุ่งทุนดราไซบีเรีย ภูเขาแคลิฟอร์เนีย และทุ่งหญ้าเคนยา
งานวิจัยนี้เป็นอีกหนึ่งคำเตือนเกี่ยวกับอันตรายของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่ยังไม่ลดระดับ ควันไฟป่าอาจทำลายการทำงานที่ดีของพิธีสารมอนทรีออล
เมื่อมองย้อนกลับไป การบรรลุโปรโตคอลนี้ดูเหมือนค่อนข้างตรงไปตรงมา: ห้ามใช้สารเคมีประเภทหนึ่ง การหยุดควันไฟที่กินพื้นที่ร่มโอโซนของเราหมายถึงการย้อนกลับของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และนั่นคือสิ่งที่เราพยายามอย่างหนักที่จะทำ
Credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
