אפשר לנשום לרווחה

שמיכה רכה

כידוע, כדור הארץ מוקף בשכבה של אוויר. שכבה זו מגיעה עד 560 ק"מ ומורכבת בעיקרה מגזים שונים – 78% חנקן, 20% חמצן ו- 2% גזים אחרים. לשכבה הזו אנו קוראים אטמוספירה.

שכבת האטמוספירה, בהיותה מורכבת מגזים, היתה אמורה לברוח לחלל, אך כח המשיכה שומר אותה סביב כדור הארץ והודות לכך יש לנו אויר לנשום. האטמוספירה משמשת עבורינו כמעין שמיכה. היא זו שבאה במגע ישיר עם החלל ובעיקר עם השמש ובכך היא מסננת לנו חלק ניקר מהקרנים האולטרה סגוליות המסוכנות. הודות לכך קרני השמש חודרות, אך בעדינות ובחמימות, בהתאמה מדויקת לצרכים של החיים על כדור הארץ. אילולא "השמיכה" הזו היה כדור הארץ הופך לשממה לוהטת. האטמוספירה מורכבת מארבע שכבות: השכבה הראשונה (טרופוספירה) היא השכבה בה אנו חיים ואורכה נע בין 8-16 ק"מ סה"כ... מרבית תופעות מזג האוויר מתרחשות בה; גשם, שלג, ברד, עננים וכו. מדהים שדווקא בשכבה זו הרכב הגזים הוא בתיאום מירבי לצרכים של החיים על כדור הארץ! בשכבה הבאה, לדוגמא, מעורב גם גז האוזון, שהמצאותו בשכבה הראשונה היתה עלולה להזיק מאד.

האיזון שבאוזון

מעטה דק של הגנה מקיף את כל כדור הארץ: זוהי שכבת האוזון המהווה חלק מן האטמוספרה. למעשה שכבת האוֹזוֹן אינה שכבה אחידה ורציפה, אלא מצויה בגבהים שונים באטמוספרה ועוברת שינויים גדולים מיום ליום וממקום למקום.

האוֹזוֹן הוא גז חסר צבע, בעל ריח חריף, אשר נוצר ונהרס בתגובה מעגלית. בעת שהוא מבצע את פעולת ההגנה שלו, הוא נהרס מיד". לכאורה, האוֹזוֹן נהרס - אבל אין צורך לדאוג! אטום החמצן הבודד שנוצר, מגיב במהירות הבזק ונקשר למולקולה אחרת של חמצן. כך נוצרות מולקולות חדשות של אוֹזוֹן המוכנות "למלא את תפקידן" ולעצור קרינה על-סגולה נוספת...מדהים. שיווי המשקל של האוזון נשמר באופן מופלא באמצעות התגובה המעגלית, ושוב, בהתאמה מירבית לצרכי החיים על כדור הארץ.

לאן ברח הגז?

במשך שנים רבות התקיימה כמות כמעט קבועה של אוֹזוֹן ודבר לא אירע... עד שבשנים האחרונות, בעידן הטכנולוגי והמתועש, התערבותו של המין האנושי השפיעה בצורה דרמטית על המצב... בשנים 1970-1974 סברו החוקרים שהסכנה היחידה לשכבת האוֹזוֹן היא הטיסות של מטוסים בגבהים. הם סברו שהמטוסים, המתקרבים לבסיס שכבת האוֹזוֹן, פולטים ממנועיהם גזים שונים וגזים אלה מפרקים את האוֹזוֹן, לכן קמה התנגדות עזה לפיתוח נרחב של מטוסים אלה.

עד מהרה התברר שהנזק העיקרי לשכבת האוֹזוֹן מגיע ממקום אחר...

בשנת 1980 דיווחה תחנת המדידה המטאורולוגית הבריטית, על ירידה חדה בריכוז האוֹזוֹן. החוקרים מדדו את הריכוז באמצעות בלונים, ומצאו שבחודשים ספטמבר-אוקטובר-נובמבר, הידלדלה שכבת האוֹזוֹן דווקא מעל הקוטב הדרומי (אנטארקטיקה). הריכוזים שנמדדו היו קטנים ב-40% לעומת הערך הרגיל! חששם של החוקרים התאמת, ותמונות לוויין שצולמו מעל הקוטב הדרומי הוכיחו ששכבת האוֹזוֹן אכן נהרסת.

שנים של מאמצי מחקר הוקדשו לפתרון התעלומה ושאלות רבות הטרידו את החוקרים: מהו החומר שהורס את האוזון? מדוע נוצר החור דווקא מעל הקוטב הדרומי? ומה גורם להיווצרותו?

מאמצי המחקר נשאו פרי: הסתבר שחומרים כימיים הנקראים "פריאונים" הם המשמידים את האוֹזוֹן. חומרים אלה מכילים את היסודות כלור ופלואור, שני" SPAN < האוֹזוֹן. שכבת את במהירות המשמידים מובהקים, אוֹזוֹן? זוללי>

הפריאונים הומצאו בשנת 1928 עבור תעשיית המקררים. כיום הם נמצאים במיליוני מקררים ומזגני אוויר. חומרים אלה יציבים מאוד ואינם מגיבים כלל עם סביבתם. הם בטיחותיים ולא רעילים ולכן הם נפוצים מאוד בשימושים רבים.

כאשר נוצר נקב במקרר או במזגן אנו רגילים לתאר את התקלה במשפט: "הגז ברח...", ואכן זה בדיוק מה שקורה! פריאונים נפלטים אל האוויר ונבלעים באטמוספירה. הם נישאים ומוסעים ברוחות ובמערבולות ומצטברים לכמויות ניכרות.

התהליך אמנם אורך שנים, אך בסופו מגיעות התוצאות.

ומדוע דווקא בקוטב הדרומי? באיזור זה הטמפרטורות נמוכות מאוד. בגובה 20-30 ק"מ מעל הקרקע מופיעים ענני קרח מיוחדים) שאינם נמצאים כמעט בשום מקום אחר על כדור הארץ). על גבי גבישי הקרח בעננים אלו מתרחשות תגובות כימיות הגורמות לפירוק המולקולות האדישות והיציבות של הפריאונים. כאשר הפריאונים מתפרקים, משתחררים לאוויר היסודות כלור ופלואור המשמידים במהירות את שכבת האוֹזוֹן.

כיום ישנה בעולם מודעות רבה לחשיבות שמירת שכבת האוזון ומושקעת מחשבה רבה כיצד להחזיר את המצב כפי שהיה בשנים עברו.

נושמים לרווחה

כאמור, כמות החמצן הנמצאת באויר מהווה כ-20% ממנו. שאר הגזים הם: חנקן 78% ו- 2% גזים נוספים.

בימי קדם חשבו הבריות שאם נזקק האדם ובעלי החיים לכמות כ"כ גדולה של חמצן, יתכן שביום מן הימים יגמר החמצן בעולם והחיים על כדור הארץ יגוועו. רק שנים רבות מאוחר יותר התגלה הסוד - עולם הצומח זקוק לכמויות אדירות של פחמן דו חמצני ליצירת ולקיום גזעיו, גבעוליו, ענפיו, עליו ופירותיו ומהיכן הוא משיג את כמויות הפחמן הנצרכות לו? מעולם החי.

הבורא ית הטביע בצמחים מנגנון מיוחד המשתלב במחזור מדהים בטבע. עולם הצומח משתמש למחייתו ולבניינו העצמי בפחמן שבאויר לאחר שנפלט על ידי עולם החי, ועולם החי משתמש למחייתו בחמצן שבאויר לאחר שנפלט על ידי הצומח! בזכות מחזוריות הדדית זו, לא נגמר אף פעם החמצן שכה דרוש למחייתנו.

אך לא די בכך.

האיזון נשמר!

ללא מעקב, בקרה וויסות תמידי, ברור שאין שום אפשרות לשמור על איזון קבוע של כמות החמצן באויר, שהרי ריבוי טבעי או מלאכותי של הצומח בעולם, יוביל להגדלת אחוזי החמצן שבאויר וריבוי עולם החי יוביל להגדלת אחוזי הפחמן הדו-חמצני שבאויר. ומדוע הכרחי שישמר האיזון?

כידוע, אש צורכת חמצן, וככל שאחוז החמצן באויר גבוה יותר, כך תתפשט האש במהירות ובעוצמה חזקה יותר. כמות החמצן הקיימת באויר שאנו נושמים היא 20%. זוהי הכמות הנדרשת לתפקוד הטוב והנינוח של הגוף. אילו גדלה כמות החמצן שבאויר באופן משמעותי, כל ברק או אפילו גפרור בוער היה גורם לתבערה עולמית שהיתה מכלה את כל החי והצומח בעולם! לעומת זאת, אילו כמות החמצן באויר היתה פוחתת בצורה משמעותית, היו כל תושבי כדור הארץ סובלים מבעיות נשימה קשות וספק אם היו מסוגלים להמשיך לחיות.

איזון זה נשמר במשך אלפי שנים. מובן שסטיה מזערית באחת התקופות היתה עלולה להיות הרת אסון, אולם הבורא ית משגיח ושומר לבל יסטה האיזון!

אויר כבד

קחו נשימה ארוכה - עכשיו הכנסתם לריאות כמעט 4 ליטר אוויר. אם המדענים לא היו מגלים את תכונות האוויר, לא היו ממציאים את המטוס, הצוללת, המפוח, המסוק, המשאבה, טחנת הרוח, המצנח, ספינות המפרש ועוד... את כל אלה אפשר היה לבנות ולנצל לאחר שהתגלה שלאוויר יש משקל, שניתן לצופף אותו, שהוא נעשה קל יותר כאשר מחממים אותו, שבטמפרטורה נמוכה מאד הוא הופך לנוזל ושהצפיפות שלו משתנה לפי הגובה ...

והנה, לאחר שהתגלה שיש לאויר משקל (מטר מעוקב של אויר שוקל קילו ורבע! ) הגיוני היה, שמכיון שגובה האטמוספירה הוא כ-560 ק"ג, הרי הלחץ המופעל על כל אחד מאיתנו כתוצאה ממשקל האויר הוא לחץ אדיר האמור למעוך את הגוף...! 

כיצד אם כן אנו חיים מבלי לחוש אף לא בלחץ קל ביותר? ובכן, מתברר שיש בתוך גופינו לחץ פנימי. הלחץ הוא ברמה ובמידה המדוייקת ביותר ועל פי הנדרש כדי להוות ניגוד ללחץ האדיר של משקל האויר שבאטמוספירה. כך נוצר איזון מוחלט עם הלחץ החיצוני!

מי דאג לכך?