ท้องฟ้าของออสเตรเลียเปลี่ยนเป็นสีดำ และกำลังทำลายโลก

ในการศึกษาครั้งใหม่นี้ โซโลมอนและเพื่อนร่วมงานของเธอได้เปรียบเทียบการสังเกตคลอรีน โอโซน และโมเลกุลอื่นๆ ในชั้นบรรยากาศหลังไฟป่าในออสเตรเลียกับการจำลองเคมีในชั้นบรรยากาศ ดาวเทียมได้ตรวจวัดปริมาณสารเคมีบางชนิดในชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ในปี 2563 ไม่ใช่แค่โอโซนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์และคลอรีนไนเตรตด้วย ระดับเหล่านั้นดึงดูดความสนใจของโซโลมอน

“สิ่งที่เราเห็นในออสเตรเลียคือไฮโดรเจนคลอไรด์ที่ลดลงอย่างมาก” ในข้อมูลดาวเทียม โซโลมอนกล่าว “ฉันคิดว่า นี่ดูเหมือนแอนตาร์กติกาเลย สิ่งนี้จะเกิดขึ้นกับออสเตรเลียได้อย่างไร”

ก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์เป็นผลจากการสลายตัวของคลอโรฟลูออโรคาร์บอน ซึ่งสามารถคงอยู่ในชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ได้นานหลายทศวรรษ สภาพแวดล้อมที่หนาวเย็นเหนือทวีปแอนตาร์กติกาเป็นส่วนสำคัญของการก่อตัวของรูโอโซน เนื่องจากที่อุณหภูมิดังกล่าว ก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์สามารถละลายกลายเป็นเมฆน้ำแข็งที่เคลื่อนที่ผ่านชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ได้ การดูดซับก๊าซนั้นจำเป็นต่อการเริ่มต้นห่วงโซ่ของปฏิกิริยาที่ก่อตัวเป็นสารเคมีที่ทำลายโอโซน

บรรยากาศทั่วออสเตรเลียอุ่นเกินไปสำหรับกระบวนการนี้ แต่ข้อมูลจากดาวเทียมระบุว่ามีบางอย่างที่ยังคงกำจัดก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์ออกจากชั้นบรรยากาศ โซโลมอนและทีมของเธอตระหนักว่าตัวการคืออนุภาคอินทรีย์ในควัน อนุภาคเหล่านี้สามารถดูดซับก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์ได้แม้ในอุณหภูมิที่อุ่นขึ้น ซึ่งเป็นการเริ่มต้นขั้นตอนแรกที่สำคัญ

ด้วยไฮโดรเจนคลอไรด์ที่ถูกดูดซับ อนุภาคควันสามารถทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งช่วยให้ปฏิกิริยาอื่นๆ ในชั้นบรรยากาศเร็วขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง อนุภาคจะเพิ่มการเปลี่ยนแปลงของก๊าซที่มีคลอรีนอื่นๆ ที่ลอยอยู่ในชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ เช่น คลอรีนไนเตรตและกรดไฮโปคลอรัส ให้กลายเป็นสารประกอบคลอรีนที่มีปฏิกิริยาสูงต่อแสงแดด

การผสมรังสีอัลตราไวโอเลตของดวงอาทิตย์กับสารประกอบคลอรีนใหม่เหล่านี้ทำให้เกิดอนุมูลของคลอรีน ซึ่งเป็นโมเลกุลอิสระที่มีปฏิกิริยาเคมีสูงมาก และโดยเฉพาะอย่างยิ่งชอบที่จะโจมตีโมเลกุลของโอโซน

โซโลมอนกล่าวว่าการค้นพบกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับไฟป่าในการทำลายโอโซนเป็นความพ่ายแพ้ที่น่าเป็นห่วงต่อการฟื้นตัวของชั้นโอโซน พิธีสารมอนทรีออลปี 1987 กำหนดเป้าหมายการใช้คลอโรฟลูออโรคาร์บอนซึ่งยุติลงในปี 2010 ซึ่งเป็นการกระทำที่ประสบความสำเร็จอย่างน่ายินดีในการลดช่องโหว่ในโอโซนเหนือแอนตาร์กติกา (SN: 2/10/21/21) ชั้นโอโซนได้แสดงสัญญาณของการฟื้นตัวตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา โดยเพิ่มขึ้นตามลำดับที่ร้อยละ 1 ต่อทศวรรษ เธอกล่าว

อย่างไรก็ตาม ควันไฟจากไฟป่าในออสเตรเลียไม่มากก็น้อย “ขจัดการทำงานหนักทั้งหมดนั้น” ในปีนี้ โซโลมอนกล่าวเสริม

คาดว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจะเพิ่มความรุนแรงและความถี่ของไฟป่าทั่วโลก ส่งเมฆไฟสูงตระหง่านขึ้นสู่ท้องฟ้าหากไฟเหล่านี้ “เกิดขึ้นเพียงครั้งเดียว มันอาจจะไม่ได้เลวร้ายนัก” สำหรับการฟื้นฟูโอโซน โซโลมอนกล่าว “แต่ถ้ามันเกิดขึ้นทุก ๆ ห้าปี นั่นก็เท่ากับปลาอีกหม้อหนึ่ง”

Ross Salawitch นักเคมีบรรยากาศแห่งมหาวิทยาลัยแมรีแลนด์ในคอลเลจพาร์คกล่าวว่า การศึกษานี้อธิบายการสังเกตการณ์ดาวเทียมที่น่าฉงนสนเท่ห์หลายอย่างที่เกิดขึ้นจากเหตุไฟไหม้ในออสเตรเลียได้อย่างงดงาม มันช่วยอธิบายการลดลงของไฮโดรเจนคลอไรด์ รวมถึงการเพิ่มขึ้นของสารประกอบคลอรีนอื่นๆ เช่น คลอรีนไนเตรตและคลอรีนออกไซด์

แต่ “ไอซิ่งบนเค้ก” Salawitch กล่าวว่าการค้นพบบทบาทของอนุภาคอินทรีย์สามารถปรับปรุงความเข้าใจของเราเกี่ยวกับสิ่งที่ควบคุมขนาดของรูโอโซนได้อย่างไร นี่เป็นสิ่งสำคัญ ไม่ใช่เพียงเพราะเราต้องการได้รายละเอียดที่ถูกต้อง เขากล่าว แต่เนื่องจาก “หนึ่งในผลลัพธ์ที่น่าเสียดายของภาวะโลกร้อนคือการเพิ่มความถี่และความรุนแรงของไฟป่า”

นักวิทยาศาสตร์ให้รายละเอียดเกี่ยวกับห่วงโซ่ของปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นเมื่อควันเข้าสู่ชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์

กลุ่มควันสูงตระหง่านที่ส่งเข้าสู่ชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์โดยไฟป่าที่ดุร้ายสามารถกินชั้นโอโซนของโลกได้ ต้องขอบคุณส่วนผสมของควัน เคมีในชั้นบรรยากาศ และแสงอัลตราไวโอเลต

ในช่วงปลายปี 2019 และต้นปี 2020 ท้องฟ้าของออสเตรเลียเปลี่ยนเป็นสีดำ มืดลงด้วยกลุ่มควันไฟป่าหนาทึบที่ลอยขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ ผลที่ตามมา ข้อมูลจากดาวเทียมเปิดเผยว่าควันทำปฏิกิริยากับโมเลกุลในชั้นบรรยากาศเพื่อกัดกินชั้นโอโซนของโลกแต่สิ่งที่เกิดขึ้นนั้นไม่ชัดเจน

ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ได้รวบรวมชิ้นส่วนของปริศนาเคมีนั้นแล้ว ทีมงานกล่าวว่าเมื่ออยู่ในชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ อนุภาคควันสามารถโต้ตอบกับก๊าซในชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ได้ เช่นเดียวกับการปล่อยสารเคมีที่ทำลายชั้นบรรยากาศโอโซน เพิ่มการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์และควันที่กลั่นออกมาทำให้อนุมูลคลอรีนซึ่งเป็นสารเคมีชนิดหนึ่งที่มีความเกี่ยวข้องในการโจมตีโอโซน นักวิจัยรายงานใน Nature วันที่ 9 มีนาคม

เหตุการณ์ชุดนี้มีส่วนทำให้ชั้นโอโซนลดลงประมาณ 3 ถึง 5 เปอร์เซ็นต์ในส่วนต่างๆ ของซีกโลกใต้ในช่วงปี 2020 นักวิจัยประเมิน Susan Solomon นักเคมีด้านบรรยากาศของ MIT กล่าวว่านั่นเป็นเพียงเศษเสี้ยวเล็กๆ ของทั้งหมด แต่ก็เทียบได้กับผลกระทบของการปล่อยคลอโรฟลูออโรคาร์บอนที่กินโอโซนของมนุษย์ในยุครุ่งเรือง

ครั้งหนึ่งเคยมีการใช้คลอโรฟลูออโรคาร์บอนในเครื่องปรับอากาศและตู้เย็น แต่การปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศทำให้เกิดรูขนาดใหญ่เหนือแอนตาร์กติกาในชั้นโอโซนที่ปกป้องโลก ซึ่งจำกัดปริมาณรังสีอัลตราไวโอเลตของดวงอาทิตย์ที่จะมาถึงพื้นผิวโลก

 

สามารถอัพเดตข่าวสารเรื่องราวต่างๆได้ที่ lodgingdominica.com