ما هي طبقة الأوزون؟

في حقل كريسي، ضيّق نولان عينيه بينما كانت جسر البوابة الذهبية يطل من بين الضباب. فك والده غطاء زجاجة واقية من الشمس. قال: "حان وقت درعنا يا نولان!"، وعصر قطرة بيضاء على يده. أجاب نولان وهو يركل حصاة مفككة على المسار: "لكن يا أبي، الجو ليس مشمسًا حتى". "لماذا نحتاج هذا الشيء في يوم ضبابي؟"

في طريق عودتهما إلى المنزل، في مطبخهما المريح في حي نوي فالي، رسم نولان دائرة على النافذة الضبابية. قال بتفكير: "ما زلت أفكر في واقي الشمس يا أبي". ابتسم والده وشرح: "إنه يحمينا من أشعة الشمس غير المرئية، بفضل درع خاص عالياً في السماء يسمى طبقة الأوزون. الجزء المثير للدهشة هو أنه لو ضغطت الطبقة بأكملها، فلن يكون سمكها سوى سمك قطعتي بنس مكدستين فوق بعضهما البعض!"

تخيل نولان كيف كان شعور العثور على ذلك الدرع الخفي لأول مرة. جالت أفكاره عائدةً أكثر من مئة عام إلى فرنسا، في عام ألفٍ وتسعمئةٍ وثلاثةَ عشر. في مختبرٍ مليءٍ بالغبار وآلاتٍ نحاسيةٍ وزجاجية، كان عالمان يدرسان ضوء الشمس بطريقةٍ لم يفعلها أحدٌ من قبل. كانا يبحثان عن شيءٍ لا يمكنهما رؤيته، لكنهما كانا يعلمان أن شيئًا مهمًا كان موجودًا هناك.

"انظر إلى هذا يا هنري،" قال تشارلز فابري، وهو يعدّل منشورًا صغيرًا. "القياسات متسقة — هناك شيء مفقود من ضوء الشمس قبل أن يصل إلينا." اقترب شريكه، هنري بويسون، أكثر، وحاجباه معقودان بتركيز. كان الفيزيائيان الفرنسيان رائدين، يستخدمان اختراعهما الخاص لرسم خريطة طيف الضوء بعناية.

على ألواحهم الفوتوغرافية، كان قوس قزح ضوء الشمس يحتوي على فجوة غامضة في الجزء فوق البنفسجي. تمتم هنري وهو يطرق اللوح: "يبدو الأمر وكأن مرشحًا موجود في مكان ما عالياً فوقنا". كان لغزًا علميًا، ظلًا في الضوء يلمح إلى عملية واسعة وغير مرئية تحدث على بعد أميال فوق رؤوسهم. لقد اكتشفوا الدرع الكوكبي للأرض دون مغادرة مختبرهم أبدًا.

الفجوة كانت ناجمة عن نوع خاص من جزيئات الأكسجين يسمى الأوزون، ويتكون من ثلاث ذرات أكسجين بدلاً من اثنتين كالمعتاد. تشكل هذه الجزيئات، على ارتفاع عالٍ في الستراتوسفير، طبقة رقيقة تمتص النوع الأكثر ضرراً من الأشعة فوق البنفسجية، والذي يسمى UVC ومعظم UVB. هذه الطبقة، التي اكتشفها فابري وبويسون، كانت واقي الشمس غير المرئي لكوكبنا.

ولكن في عام ألفٍ وتسعمئةٍ وأربعةٍ وسبعين، اكتشف العالمان ماريو مولينا وشيروود رولاند اكتشافًا صادمًا. فالمواد الكيميائية التي تُسمى مركبات الكلوروفلوروكربون، والمستخدمة في علب الرش والثلاجات، كانت ترتفع إلى طبقة الستراتوسفير وتدمر طبقة الأوزون. وكان عملهما مهمًا جدًا في إنقاذ درع الكوكب لدرجة أنهما فازا بسببه بجائزة نوبل في الكيمياء.

بالعودة إلى حقل كريسي، بدأ الضباب يتلاشى. صاح نولان وهو ينظر إلى والده: "إذن هذا هو الأمر!" "طبقة الأوزون درع رقيق للغاية، ومهم للغاية، وكانت مواد الكلوروفلوروكربون الكيميائية هذه مثل ثقوب صغيرة تخترقه." أومأ والده برأسه، وعيناه متسعتان بالفهم. "ولهذا السبب عمل العالم كله معًا لحظرها وترك الدرع يشفى."

"هذا يذكرني بما قاله العالم كارل ساغان،" تمتم والده متأملاً أفق المدينة. "قال: 'الأرض هي العالم الوحيد المعروف حتى الآن الذي يؤوي الحياة.' ومن واجبنا حمايتها." أومأ نولان برأسه بجدية. "إذن، وضع واقي الشمس والنظارات الشمسية وإصلاح طبقة الأوزون كلها طرق نساعد بها في حماية منزلنا الوحيد."

أغلق نولان دفتر ملاحظاته بقوة مرضية. قال ملخصًا لمغامرته: "طبقة الأوزون هي درع كوكبنا الرقيق والقوي ضد أقوى أشعة الشمس". ابتسم والده، مشيرًا نحو الخليج حيث كان الضباب الكثيف يتصاعد مرة أخرى فوق الماء. "إذا كانت طبقة الأوزون تحمينا من الضوء غير المرئي، فما الذي يصنع الضباب الذي يمكننا رؤيته؟"