در غياب لايه حيات‌بخش ازن
دانشمندان فاش كردند كه اگر لايه ازن از بين برود چه اتفاقي براي زمين و ساكنانش مي‌افتد
نيلوفر منزوي
زماني لايه ازن تبديل به يك شوخي شده بود. برخي گمان مي‌كردند نازكي بخشي از لايه ازن سوراخي در آسمان است كه فقط بايد مثل تصويرهاي كاريكاتوري دوختش و همه چيز حل مي‌شود. اما چقدر وجود لايه ازن براي حيات سياره زمين ضروري است؟ حقيقتا اگر روزي لايه ازن از بين برود، چه بر سر زمين و البته موجودات زنده روي آن از جمله انسان‌ها خواهد آمد؟ تكامل آب و هواي زمين داراي جزييات بسياري است و تحقيقات جديد نشان داده كه لايه ازن چقدر براي دماي سطح زمين مهم است. بدون لايه ازن، سياره ما 3.5 درجه كلوين (حدود 270 درجه سانتيگراد) سردتر خواهد بود و بايد با حيات روي آن خداحافظي كرد. بسياري از مكانيسم‌هاي بازخورد و اجبار در تثبيت و تنظيم ميانگين دماي كلي زمين نقش دارند. در ساده‌ترين تصوير، ما تابش خورشيد را دريافت مي‌كنيم و بخشي از اين تشعشعات از جو فوقاني زمين منعكس مي‌شود، در حالي كه بقيه به سمت پايين حركت مي‌كنند. بخشي از تشعشعات خورشيد توسط هوا و زمين جذب و باقيمانده تابش از سطح زمين منعكس مي‌شود. بيشتر آن به فضا بازمي‌گردد، اما مقداري از آن توسط اتمسفر دوباره جذب مي‌شود و اثر گلخانه‌اي ايجاد و زمين را گرم‌تر مي‌كند. اما اين يك تصوير بسيار ساده است. در واقع دما و آب و هواي ما به همه چيز بستگي دارد، از فراواني مولكول‌هاي مختلف در جو گرفته تا اقيانوس‌ها و سيستم‌هاي گردش جوي. در حالي كه لايه ازن اتمسفر بالايي زمين، براي جلوگيري از تشعشعات فرابنفش خورشيد حياتي است، اكثر مدل‌هاي آب و هوايي نقش آن را در مطالعه آب و هواي زمين ناديده گرفته‌اند.اخيرا محققان تاثير لايه ازن را در مقاله جديدي كه در «arXiv» منتشر شده، بررسي كرده‌اند.
زمين هميشه لايه ازن نداشته است. قبل از پيدايش حيات، ازن اساسا در جو زمين وجود نداشت و زمين ميلياردها سال را با حداقلِ لايه ازن سپري كرد. در زمانه اي نسبتا اخير است كه لايه ازن به ضخامتي كه امروز از آن سراغ داريم، رسيده است. در حالي كه مولكول اكسيژن بخش زيادي از جو زمين را تشكيل مي‌دهد، نقش كمي در آب و هوا بازي مي‌كند و در عوض اين كار بر عهده لايه ازن است. براي مطالعه تاثير لايه ازن، محققان مجموعه‌اي از شبيه‌ساز‌هاي آب و هواي زمين را به كار گرفتند. آنها مقدار ازن را در جو فوقاني تغيير و اجازه دادند دماي زمين به تعادل برسد. محققان دريافتند كه وجود ازن بر دماي سطح زمين اثر گرم‌كننده دارد و به‌طور متوسط دماي سطح زمين را حدود 3.5 كلوين افزايش مي‌دهد. اگر لايه ازن از بين برود، چه انسان باعث و باني‌اش باشد و چه هر چيز ديگري، تاثيري فاجعه‌بار بر آب و هوا خواهد داشت. اثر اوليه كمبود ازن سرد شدن استراتوسفر فوقاني خواهد بود. هواي سردتر نمي‌تواند رطوبت زيادي را در خود نگه دارد و بنابراين استراتوسفر خشك‌تر هم مي‌شود. بخار آب يك گاز گلخانه‌اي مهم است و بدون آن اثر گلخانه‌اي كلي زمين كاهش مي‌يابد. سرد شدن استراتوسفر، اتمسفر را هم بي‌ثبات و از تشكيل ابرها جلوگيري مي‌كند. اين امر باعث مي‌شود كه ابرها فقط در ارتفاعات پايين‌تر و بالاتر ظاهر شوند. همچنين برخي رودبادها يا جت‌استريم‌ها در نزديكي استوا تقويت مي‌شوند، در حالي كه برخي ديگر در نزديكي قطب‌ها ضعيف مي‌شوند. اين مي‌تواند عواقب شديدي براي الگوهاي آب و هواي فصلي در تمام عرض‌هاي جغرافيايي داشته باشد. جو زمين يك سيستم غني و پيچيده است و هر جزو آن نقش مهمي در اين سيستم بازي مي‌كند. براي همين است كه ازن و تاثيرش بر حيات، نه تنها كيلومترها با شوخي و خنده فاصله دارد، بلكه براي زنده ماندن تمام گونه‌هاي زيستي زمين ضروري است.