Ozon Tabakasına Yayılan Zararlı Gazların Ekolojik Dengeye Etkisi

İçindekiler:

1. Giriş

1.1. Amaç

1.2. Araştırma Sorusu

1.3. Tez / Hipotez

2. Bulgular

2.1. Ozon Tabakasına Zararlı Olan Gazlar

2.1.1. Kloroflorokarbonlar (CFC'ler)

2.1.2. Halonlar

2.1.3. Karbon Tetraklorür (CCl4)

2.1.4. Metil Kloroform

2.1.5.Hidrokloroflorokarbonlar (HCFC'ler)

3. Ozonun Azalmasının Ekolojik Dengeye Etkileri

4. Sonuç

6. Kaynakça

1. Giriş

Ozon tabakası dünya üzerindeki ekosistemin sürdürülebilirliği için büyük bir önem arz etmektedir. Bu araştırma çalışmasında ozon tabakasına zararlı gazlar ve ozon tabakasının ekosistem için öneminden bahsedilmektedir.

1.1. Amaç

Ozon tabakasına zararlı gazların ve ozonun azalmasının ekolojik dengeye etkilerini bilimsel kaynaklardan yararlanarak öğrenmek.

1.2. Araştırma Sorusu:  

Soru- 1: Ozon tabakasına zararlı olan gazlar nelerdir?

Soru-2: Ozonun azalmasının ekolojik dengeye zararları nelerdir?

1.3. Tez / Hipotez: 

Ozon tabakasına zararlı olan çeşitli gazlar bulunmaktadır. Ozon azaldıkça ekolojik denge bozulmaktadır.

2. Bulgular

   
   

2.1. Ozon Tabakasına Zararlı Gazlar

2.1.1 Kloroflorokarbonlar (CFC'ler)

Karbon, klor ve flor atomları, kloroflorokarbonlar (CFC'ler) olarak bilinen sentetik kimyasallar sınıfını oluşturur. Bu sınıf alt atmosferde, stabiliteleri ve reaktiviteleri ile bilinirler. Düşük toksisite, yanmazlık ve termal stabilite gibi avantajlı nitelikleri nedeniyle, CFC'ler geçmiş yıllarda endüstriyel ve ticari ortamlarda yaygın olarak kullanılmıştır. Aynı zamanda klima ve soğutma sistemlerinde sıklıkla çözücüler, köpük üfleyiciler, aerosol iticiler ve soğutucu akışkanlar olarak kullanılmaktaydılar. Stratosferdeki zararlı etkileri nedeniyle, CFC'ler ozon tabakası için ciddi bir tehdit oluşturmaktadır. CFC’ler, önemli ölçüde bozulmadan taburcu edildikten sonra atmosferde birkaç on yıl durabilirler. Sonunda, atmosferin Dünya yüzeyinin 10 ila 50 kilometre yukarısındaki kısmı olan atmosferik taşıma yoluyla stratosfere ulaşırlar.

Esas olarak Güneşten gelen yüksek enerjili ultraviyole (UV) radyasyon, stratosferdeki CFC moleküllerini ayırır. Bu ayrışma işlemi sırasında reaktivitesi yüksek klor atomları açığa çıkar. Bu klor atomları, ozon moleküllerinin yok edilmesine neden olan katalitik döngülere katılma yeteneğine sahiptir. Klor atomlarını içeren bir dizi kimyasal olay yoluyla ozon katalitik olarak yok edilir. Klor katalitik döngüsü, ana katalitik işlemlerden biridir. Bir klor atomu, bu döngüde klor monoksit (ClO) ve moleküler oksijen (O2) üretmek için bir ozon molekülü ile birleşir. Klor atomu daha sonra klor monoksitin başka bir ozon molekülü ile reaksiyonu ile yenilenebilir ve ozonu daha da tüketir. Bu döngü boyunca tek bir klor atomu tarafından yok edilebilen ozon moleküllerinin sayısı, ozon konsantrasyonunda net bir düşüşe neden olur. CFC'lerin klor atomlarını bu katalitik döngülerde yer aldıkları stratosfere taşıma yeteneği, onlara yıkıcı potansiyellerini veren şeydir. Bu işlem, dünyayı zararlı UV ışınlarından korumak için gerekli olan ozon tabakasının giderek incelmesine neden olur. Artan UV radyasyonu, ekosistemler, çevre ve insan sağlığı dahil olmak üzere yaşamın birçok yönü üzerinde olumsuz sonuçlar doğurabilir.

2.1.2 Halonlar

Brom atomlarının stratosferdeki zararlı etkileri nedeniyle halonlar ozon tabakası için ciddi bir tehdit oluşturmaktadır. Yüksek enerjili ultraviyole (UV) radyasyonu, atmosfere salındıklarında halonların fotodisosiyasyona neden olur. Bu işlem sırasında aşırı reaktif olan brom atomları açığa çıkar. Ozon tabakasının incelmesini katalize etmede çok etkili oldukları için brom atomları özellikle ozon tabakasına zararlıdır. Bir brom atomu, stratosferdeki sayısız katalitik döngüde yer alabilir ve bu da ozon moleküllerinin çok sayıda tahrip olmasına neden olur. Brom katalitik döngüsü, brom kullanan ana katalitik döngüdür. Bir brom atomu, brom katalitik döngüsünde brom monoksit (BrO) ve moleküler oksijen (O2) üretmek için bir ozon molekülü ile birleşir. Brom monoksit ile başka bir ozon molekülü arasındaki müteakip reaksiyon, daha fazla ozonu tüketirken brom atomunu yeniden oluşturabilir. Tek bir brom atomu, bu dairesel işlem sayesinde oldukça büyük miktarda ozonu katalitik olarak yok edebilir. Halonlar, brom atomlarını üst atmosfere boşaltma kapasitesine sahiptir ve bu da onlara yıkıcı bir potansiyel verir. Halonlar güçlü ozon tüketen bileşiklerdir çünkü brom ozonu yok etmede klordan önemli ölçüde daha etkilidir.

2.1.3 Karbon Tetraklorür (CCl4)

Ozon tabakasını tüketme konusunda önemli bir potansiyele sahip olduğu için karbon tetraklorürün ozon tabakası için tehlikeli olduğu kabul edilir. Atmosfere atıldıktan sonra, karbon tetraklorür temizlenmeden önce bir süre orada kalabilir. Stabilitesi nedeniyle, Dünya yüzeyinin 10 ila 50 kilometre yukarısında bulunan atmosferin bir tabakası olan stratosfere taşınabilir. Yüksek enerjili ultraviyole (UV) radyasyonu, stratosferdeki karbon tetraklorürün fotodisosiyasyonuna neden olur. Klor atomları bu foto ayrışmanın bir sonucu olarak salınır ve oldukça reaktif oldukları için ozon moleküllerinin yok olmasına neden olan katalitik döngülerde yer alabilirler. Klor katalitik döngüsü, karbon tetraklorürden klor üreten ana katalitik döngüdür. Bir klor atomu, bu döngüde klor monoksit (ClO) ve moleküler oksijen (O2) üretmek için bir ozon molekülü ile birleşir. Klor atomu daha sonra klor monoksitin başka bir ozon molekülü ile reaksiyonu ile yenilenebilir ve ozonu daha da tüketir. Bu işlem sayesinde, tek bir klor atomu birkaç ozon molekülünü ortadan kaldırarak genel ozon miktarını azaltabilir.

2.1.4. Metil Kloroform

Ozon tabakasını tüketme kabiliyeti nedeniyle, metil kloroform ozon tabakası için tehlikeli olarak kabul edilir. Metil kloroform, temizlenene kadar atmosferde birkaç yıl oyalanabilir. Stabilitesi nedeniyle, Dünya yüzeyinin 10 ila 50 kilometre yukarısında bulunan atmosferin bir tabakası olan stratosfere taşınabilir. Yüksek enerjili ultraviyole (UV) radyasyonu, stratosferde metil kloroformun fotodisosiyasyonuna neden olur. Klor atomları bu foto ayrışmanın bir sonucu olarak salınır ve oldukça reaktif oldukları için ozon moleküllerinin yok olmasına neden olan katalitik döngülerde yer alabilirler. Klor katalitik döngüsü, metil kloroformdan klor kullanan ana katalitik döngüdür. Bir klor atomu, bu döngüde klor monoksit (ClO) ve moleküler oksijen (O2) üretmek için bir ozon molekülü ile birleşir. Klor atomu daha sonra klor monoksitin başka bir ozon molekülü ile reaksiyonu ile yenilenebilir ve ozonu daha da tüketir. Bu işlem sayesinde, tek bir klor atomu birkaç ozon molekülünü ortadan kaldırarak genel ozon miktarını azaltabilir.

Metil kloroform, ozon tabakasını yok etme kapasitesine kloroflorokarbonlardan (CFC'ler) daha düşüktür, ancak yine de ozon tabakasına zarar verir. Ozon tabakasını, ozon tüketen bileşiklerin üretimini ve tüketimini aşamalı olarak ortadan kaldırarak korumayı amaçlayan Montreal Protokolü gibi uluslararası anlaşmalar uyarınca, metil kloroform üretimi ve kullanımı yasaklanmıştır. Ozon tükenme potansiyeli azaltılmış alternatif çözücülerin artık birçok endüstride kullanıldığını ve metil kloroform kullanımının zaman içinde büyük ölçüde azaldığını vurgulamak hayati önem taşımaktadır. Ozon tabakası üzerindeki etkisini azaltmak ve ozon tabakasının iyileşmesini teşvik etmek için istenmeyen salınımları önlemeye yönelik adımlar ve mevcut stokların uygun şekilde yönetilmesi gerekmektedir.

2.1.5. Hidrokloroflorokarbonlar (HCFC'ler)

Ozon tabakasını yok etme eğilimi CFC'lerden daha düşük olmasına rağmen, HCFC'ler yine de ozon tabakasına zararlıdır. HCFC'ler, atmosfere salındığında atmosferin Dünya yüzeyinin yaklaşık 10 ila 50 kilometre yukarısındaki bir alanı olan stratosfere gitme yeteneğine sahiptir. Yüksek enerjili ultraviyole (UV) radyasyon, stratosferde meydana gelen HCFC'lerin foto ayrışmasına neden olur. Reaktif olan ve ozon parçalanma döngülerinde yer alabilen klor atomları bu fotodisosiyasyon işlemi sırasında açığa çıkabilir. HCFC'lerin ozon tabakasına zarar vermesinin ana yolu, klor atomlarını atmosfere salmaktır. Klor atomları serbest bırakıldıktan sonra, ozon moleküllerinin yok edilmesine neden olan katalitik döngülere katılabilirler. CFC'lere ve diğer ozon tüketen bileşiklere benzeyen klor katalitik döngüsü, HCFC'lerden klor içeren en büyük katalitik döngüdür. Bir klor atomu, klor katalitik döngüsünde klor monoksit (ClO) ve moleküler oksijen (O2) üretmek için bir ozon molekülü ile birleşir. Ozon ve klor monoksit daha fazla etkileşime girerek klor atomunu yenileyebilir ve atmosferden daha fazla ozon çıkarabilir. Tek bir klor atomu, bu döngüde birkaç ozon molekülünü parçalayarak ozon konsantrasyonunda net bir düşüşe neden olabilir.

3. Ozonun Azalmasının Ekolojik Dengeye Zararları

Dünya atmosferinden ozon kaybı, biyolojik çeşitlilik ve ekosistemler ile ekolojik denge üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Güneşin ultraviyole (UV) ışınları, esas olarak ozon tabakasının incelmesinin gerçekleştiği stratosferdeki ozon tabakası tarafından büyük ölçüde emilir. Ozon seviyeleri düştüğünde Dünya yüzeyine ulaşan UV-B radyasyonu miktarı yükselir. UV-B radyasyonu, bitkiler, hayvanlar ve mikroorganizmalar dahil tüm canlılara, besin zincirinin sonuna kadar görülebilecek yansımalarla zarar verebilir.

Artan UV-B radyasyonunun bitkilerin gelişimi, büyümesi ve üretimi üzerinde etkisi vardır. UV-B radyasyonundan kaynaklanan doğrudan hasar, DNA değişikliklerine, fotosentetik aktivitenin azalmasına ve bitki dokularında büyümenin yavaşlamasına neden olur. Azalan tarımsal verim, değişen bitki topluluğu yapıları ve bitki örtüsü dinamiklerinde yapılan değişiklikler bundan kaynaklanabilir. Barınak, yiyecek ve oksijen sağladıkları için bitkiler ekosistemlerin sağlığı için gereklidir ve kayıpları büyük aksamalara neden olabilir. Deniz besin zincirinin temelini oluşturan fitoplankton adı verilen mikroorganizmalar, artan UV-B maruziyetine duyarlıdır. Karbondioksiti sabitleyerek ve oksijen üreterek, bu organizmalar deniz ortamları için gereklidir. Balıklar, deniz hayvanları ve bunlara bağımlı diğer canlılar, tüm sucul besin zincirini altüst edebilen fitoplankton seviyelerinin düşmesinden olumsuz etkilenebilir. Mercandan yapılmış resifler aşırı UV-B radyasyonuna karşı oldukça savunmasızdır. Mercan hayvanları ile fotosentetik algler zooxanthellae arasındaki simbiyotik bağlantı iyi bilinmektedir. Zooksantellerin atılmasına ve ardından mercan kolonilerinin azalmasına ve ölümüne neden olan mercan ağartması, yüksek UV-B radyasyonuna maruz kaldığında meydana gelir. Çeşitli deniz ekosistemleri, balıkçılık ve kıyı koruması için de çok önemli olan mercan resiflerine bağlıdır. Böcekler, amfibiler, sürüngenler ve kuşlar dahil olmak üzere çok sayıda canlı, UV-B radyasyonundan doğrudan zarar görür. Artan UV-B maruziyetinin immünolojik sağlık, davranış ve popülasyonun hayatta kalması üzerinde etkisi olabilir. Bu etkiler, ekolojik etkileşimleri bozarak ve türlerin bolluğunu ve dağılımını değiştirerek biyolojik çeşitlilik modellerini değiştirme yeteneğine sahiptir. Mikroorganizmalar, besinlerin döngüsünü ve parçalanmasını içeren biyojeokimyasal döngü için gereklidir. Bu bakteriler, ekosistem süreçlerine müdahale ederek ekosistem süreçlerini de bozabilen UV-B radyasyonundan zarar görebilir. Besinlerin mevcudiyeti, karbonun döngüsü ve ekosistemin bir bütün olarak istikrarı, mikrobiyal topluluklardaki değişikliklerden önemli ölçüde etkilenebilir.

4. Sonuç

Montreal Protokolü olarak bilinen küresel bir çevre anlaşması, HCFC'ler de dahil olmak üzere ozonu tüketen bileşiklerin azaltılması ve yok edilmesi için standartlar ve son tarihler ortaya koymaktadır. Protokolün aşamalı zaman çizelgeleri, ozon tabakasını tüketme potansiyeli çok az olan veya hiç olmayan ekolojik olarak iyi huylu ikamelere geçmek üzere tasarlanmıştır. Ozon tabakasının restorasyonuna ve bakımına yardımcı olan Montreal Protokolü'nün uygulanmasının bir sonucu olarak ozon tabakasına zararlı olan gazların üretimi ve tüketimi önemli ölçüde azalmıştır. İstenmeyen emisyonları durdurmak ve devam eden ozon tabakasının korunmasını garanti altına almak için mevcut zararlı gazların stoklarının verimli yönetimi ve yok edilmesi önemlidir..

5.Kaynakça

Onat, A., İmal, M., & İnan, A. T. (2004). Soğutucu Akışkanların Ozon Tabakası Üzerine Etkilerinin Araştırılması ve Alternatif Soğutucu Akışkanlar. KSÜ Fen ve Mühendislik Dergisi, (7).

Akın, G. (2006). KÜRESEL ISINMA, NEDENLERİ VE SONUÇLARI. Ankara Üniversitesi Dil ve Tarih-Coğrafya Fakültesi Dergisi, (46), 29-43.