يمكن أن يؤدي دخان حرائق الغابات، الذي يظهر هنا وهو يغطى لوس أنجلوس في عام 2020، إلى زيادة تلوث الأوزون على مستوى الأرض.
صور حرائق الغابات في كاليفورنيا هذا الشتاء تتحدث عن نفسها عن آثارها المدمرة. لكن هذه الصور لا تروي القصة كاملة. فإلى جانب انبعاثات التربة، تُسهم الحرائق في زيادة تلوث الأوزون الأرضي، مما يُحدث تحولاً جذرياً في كيمياء غلافنا الجوي، كما يقول الباحثون، وقد يجعل معايير تلوث الهواء غير قابلة للوفاء.
يقول إيان فالونا، كيميائي الغلاف الجوي بجامعة كاليفورنيا، ديفيس: "نحن ندخل مرحلة جديدة من تلوث الهواء".
بتحليل بيانات الأقمار الصناعية والملاحظات الأرضية، قام فالونا وزملاؤه بتحليل المصادر التي تُساهم في تكوين الأوزون في الأحواض الهوائية الرئيسية في جنوب غرب الولايات المتحدة. ووجد الفريق أن انبعاثات التربة وحرائق الغابات من سلائف الأوزون المحتوية على النيتروجين، والتي يُشار إليها مجتمعة باسم "أكاسيد النيتروجين"، ترفع مستويات الأوزون بشكل متزايد. ويقول فالونا إن مستويات انبعاثات أكاسيد النيتروجين هذه تُقارن الآن بتلك الصادرة عن مصادر من صنع الإنسان مثل السيارات والمصانع في جميع أنحاء جنوب غرب الولايات المتحدة. وقد أبلغ عن نتائجه الأولية في شهر يناير/كانون الثاني خلال الاجتماع السنوي للجمعية الأمريكية للأرصاد الجوية في نيو أورليانز.
عادةً ما ينشأ الأوزون الأرضي من ملوثات أولية أخرى تتفاعل مع ضوء الشمس والهواء الراكد. وقد رُبط بآثار صحية ضارة، بما في ذلك زيادة أمراض الجهاز التنفسي، ومشاكل الإنجاب، والوفاة المبكرة، وبعض أنواع السرطان. ولهذا السبب، يُعدّ من بين ستة ملوثات رئيسية للهواء نظّمتها وكالة حماية البيئة الأمريكية منذ سبعينيات القرن الماضي.
مع مرور الوقت، خفّض معيار الأوزون، وكان آخرها في عام ٢٠١٥؛ إذ يبلغ الآن ٧٠ جزءًا في المليار على مدار ثماني ساعات. لكن فالونا يقول: "إن تقديرات الانبعاثات المستقبلية تتجاهل مصدرًا هائلًا من الانبعاثات الزراعية، وتتجاهل حرائق الغابات".
في حين أن اللوائح حدّت من إنتاج أكاسيد النيتروجين من مصادر من صنع الإنسان، وخاصة في المناطق الحضرية، بدأت بيانات الأقمار الصناعية منذ عام ٢٠٠٩ تُظهر ارتفاعًا في مستويات أكاسيد النيتروجين في المناطق النائية من كاليفورنيا. ووجد فالونا أنماطًا مرتبطة بارتفاع مُقلق في نشاط حرائق الغابات الأخيرة وزيادة انبعاثات التربة بسبب ارتفاع درجة حرارة المناخ وزيادة استخدام الأسمدة.
وتأتي هذه النتائج في الوقت الذي اجتاحت فيه حرائق الغابات مناطق من الساحل إلى الساحل في الولايات المتحدة، بدءًا من حرائق يناير المدمرة في لوس أنجلوس إلى الحرائق الأحدث في ولاية كارولينا الجنوبية ولونج آيلاند في نيويورك.
في حين انخفضت مستويات الأوزون في مختلف أحواض الهواء في كاليفورنيا خلال العقود القليلة الماضية، إلا أنها لا تزال أعلى من معيار وكالة حماية البيئة (الخط الأحمر المتقطع) لجودة الهواء المحيط. ويشمل ذلك المناطق الحضرية (سان دييغو) والمناطق الزراعية (مثل وادي ساكرامنتو). وتكشف دراسة جديدة كيف يمكن أن تساهم حرائق الغابات والممارسات الزراعية في هذه المشكلة.
أظهرت أبحاث سابقة كيف يُمكن لدخان حرائق الغابات المتصاعد فوق المدن أن يُحفز إنتاج الأوزون. وقد أظهر دان جافي، عالم المناخ بجامعة واشنطن في بوثيل، واشنطن، مؤخرًا أن عدد الأيام التي تتجاوز فيها جودة الهواء الحدود الوطنية المسموح بها لأوزون الجودة يتضاعف خلال سنوات حرائق الغابات.
ولكن لم يُعرف بعد حجم دخان حرائق الغابات، إلى جانب انبعاثات الأسمدة، التي ساهمت في هذه المشكلة.
طور فالونا طريقةً لتحديد كمية الأوزون القادمة من مصادر مختلفة، ووجد تحولاً جوهرياً. فقد توقف الانخفاض المطرد على مدى العقود القليلة الماضية. ولا تزال الغالبية العظمى من الأوزون - من 64 إلى 70 جزءاً في المليار - تتدفق من المحيط الهادئ من مصادر خارج حدود الولايات المتحدة، كما كان الحال منذ تسعينيات القرن الماضي. وفي الوقت نفسه، فإن مصادر السيارات والصناعة الخاضعة للتنظيم الآن، والتي كانت تُمثل في السابق ما يصل إلى 15 إلى 20 جزءاً في المليار في المدن متوسطة الحجم، تُساهم الآن بأقل من 6 أجزاء في المليار في معظم المناطق الحضرية (باستثناء المدن الكبرى مثل لوس أنجلوس).
ووجد أن تأثيرات حرائق الغابات والتربة تزيد الأوزون بمقدار 1 إلى 7 أجزاء في المليار، أو ما يصل إلى 50% من الأوزون الزائد. وفي دراسة متابعة ركزت على حوض هوائي واحد خالٍ من تأثيرات حرائق الغابات، وجد أن حوالي 2 جزء في المليار من أكاسيد النيتروجين في الهواء مصدرها الأسمدة الزراعية.
قد لا تبدو هذه الأرقام كبيرة. ولكن عندما يتعلق الأمر بمحاولة الحفاظ على مستوى أقل من 70 جزءًا في المليار، فإن كل خطوة تُحسب. ما يتضح هو أن المصادر غير المنظمة لمواد الأوزون الناتجة عن حرائق الغابات والتربة الزراعية تُسهم حاليًا في معظم المناطق الحضرية في جنوب غرب الولايات المتحدة بنفس القدر الذي تُساهم به المصادر البشرية التقليدية.
ومع ذلك، لا تُؤخذ بعض هذه البيانات دائمًا في الاعتبار في جهود مكافحة الأوزون. على سبيل المثال، بالنسبة للولايات التي تحسب امتثالها لمعايير الأوزون، تُقدم وكالة حماية البيئة آلية لاستبعاد البيانات الصادرة عن أحداث استثنائية - مثل حرائق الغابات. إن إثبات تأثر يوم ما بالدخان أمر معقد للغاية لدرجة أن الولايات نادرًا ما تُطبق هذه القاعدة. يقول جاف: "إذا كنت تُحاسب الشخص الخطأ على تلوث لم يُسببه، فإن نظامنا ينهار".
المصدر: