சில ஆண்டுகளுக்குமுன், எங்கள் வீட்டில் குளிர்சாதனப் பெட்டி (refrigerator) திடீரென்று குளிர்விக்க மறுத்தது – அதுவும் நல்ல கோடைக் காலத்தில். பழுது பார்க்கவந்த தொழில்நுட்பர், அந்தக் குளிர்சாதனப் பெட்டியில் குளிர்விக்கும் திரவம் வெளியேறிவிட்டது என்றார்.

அவரிடம், “என்ன ஃப்ரியானை (Freon – R12) மாற்ற வேண்டுமா?” என்று என் பழைய பொறியியல் அறிவை வெளியிட்டது தப்பாகிப்போனது இன்னமும் நினைவிருக்கிறது.

அவர், ”உங்களுக்கு மாண்ட்ரீயல் ஒப்பந்தம் (Montreal protocol) பற்றித் தெரியாதா? ஃப்ரீயானைத் தடைசெய்து, பல ஆண்டுகள் ஆகிவிட்டன. நான் உங்கள் குளிர்சாதனப் பெட்டியில் நிரப்பும் திரவத்திற்கு R-245 என்று பெயர். ஃப்ரீயானை நிரப்பினால், என்னுடைய தொழில்நுட்ப உரிமம் பறிக்கப்படும்!” என்றார்.

அவர் சென்றபிறகு, இந்த விஷயத்தைப் பற்றிப் படிக்கத் தொடங்கினேன். அவர் சொன்னதுபோல, இன்று ஃப்ரீயான் உலகெங்கும் தடைசெய்யப்பட்ட ஒரு குளிர்சாதன ரசாயனம். இதற்கு முக்கியக் காரணம், பூமியின் காற்று மண்டலத்தின் மேலடுக்கில் உள்ள ஓஸோன் அடுக்கை (ozone layer) இவ்வகை ரசாயனங்கள் அழித்துப் பொத்தலாக்கிவிடும். மாண்ட்ரீயல் ஒப்பந்தம், 1987–ல் உலக நாடுகளால் கையெழுத்திடப்பட்டது. இதன்படி, படிப்படியாக (2021–ல் அறவே ஒழிக்கப்பட வேண்டும்) ஃப்ரீயான், குளிசாதனப் பெட்டிகளில் மாற்றப்பட வேண்டும். வீட்டில் பயன்படுத்தப்படும் குளிர்சாதனப் பெட்டிகள் இந்தக் கணக்கில் சின்னப் பங்குதான் வகிக்கின்றன. பழங்கள், காய்கறிகள், இறைச்சி மற்றும் பலவகை உணவுகளை எடுத்துச்செல்லும் லாரிகள், மிகப் பெரிய மளிகைக் கடைகள் என்று உணவு சம்பந்தப்பட்ட எல்லா குளிர்சாதன அமைப்புகளும் இதில் அடங்கும். இதைத்தவிர, தொழிலகங்களில் பயன்படுத்தப்படும் குளிர்விக்கும் ரசாயனங்கள், அலுவலகம் மற்றும் வீட்டில் பயன்படுத்தப்படும் குளிர்பதனப் பெட்டிகளும் (air conditioners) இதில் அடங்கும்.

இதில் விஞ்ஞானம் ஒரு புறமிருக்க, அதைத் திரித்து விளையாடிய ரசாயனத் தொழில்கள் இந்த விஷயத்தைப் பல ஆண்டுகள் இழுத்தடித்தன. நாம் வழக்கம்போல, ஓஸோனின் விஞ்ஞானத்திற்கு முதலிடம் கொடுத்து, அரசியல் கலக்காத விஞ்ஞானத்தை இந்தப் பகுதியில் பார்ப்போம்.

1970–களில் ரோலேன்ட் மற்றும் மோலினா (Rowland and Molina) என்ற இரு வளிமண்டல வேதியல் (atmospheric chemists) விஞ்ஞானிகள், நம் வளிமண்டலத்தைச் மனிதனால் உருவாக்கப்பட்ட சில ரசாயனங்கள் பாதிக்கின்றன (குறிப்பாக CFC என்று கூறப்படும் Chlorine Fluorocarbon வகைகள்) என்று தங்கள் ஆராய்ச்சியை வெளியிட்டார்கள். இன்னும் மேல்வாரியாக இந்தப் பிரச்சினையைப் பற்றிச் சொல்வதானால், வளிமண்டலத்தின் 20 முதல் 50 கி.மீ. வரையிலான உயரத்தில் உள்ள ஓஸோன் அடுக்கை அழிக்கும் இந்த CFC அல்லது carcinogens–ஐத் தடைசெய்ய வேண்டும்.

ஓஸோன் அடுக்கை அழிப்பதால் நமக்கு என்ன பாதிப்பு? சூரிய ஒளியில், புறஊதாக் கதிர்வீச்சு (ultraviolet radiation) இருப்பதை நாம் அறிவோம். இந்த புறஊதாக் கதிர்வீச்சை A, B மற்றும் C என்று விஞ்ஞானிகள் பிரிக்கிறார்கள்.

1. புறஊதா A, 320 முதல் 420 நானோமீட்டர் அலை நீளம் கொண்ட கதிர்வீச்சு – அதிக பாதிப்பில்லாத இந்தக் கதிர்வீச்சு, வளிமண்டல அடுக்குகளைத் தாண்டி, நம்மை அடைகிறது.
2. புறஊதா B, 290 முதல் 320 நானோமீட்டர் அலை நீளம் கொண்ட கதிர்வீச்சு – மிக அபாயகரமானது. ஓஸோன் அடுக்கு, இந்தக் கதிர்வீச்சை முழுவதும் உள்வாங்கி, நம்மைக் காக்கிறது. இந்தக் கதிர்வீச்சு தோல் புற்றுநோய், காடராக்ட் போன்ற நோய்களைப் பரவலாக உருவாக்கும்.
3. புறஊதா C, 290 நானோமீட்டருக்கு குறைவான அலை நீளம் கொண்ட கதிர்வீச்சு – எல்லா உயிர்களுக்கும் மிக அபாயகரமானது.

கொஞ்சம் எளிமையான தொழில் வரலாறும் இங்கு உதவும். 1920–களில், CFC–கள் டூபாண்ட் போன்ற (மீண்டும் டூபாண்ட்!) நிறுவனங்களால் உருவாக்கப்பட்டன. காற்றழுத்தியுடன், குளிர்விப்பதில் மிகவும் இயக்கத்திறமையான ரசாயனங்கள் இவை. டூபாண்ட் தன்னுடைய CFC–க்கு Freon என்ற வணிகப் பெயரைச் சூட்டியது. நாளடைவில் இது மிகவும் பிரபலமாகி, பல வகைத் தூய்மைத் தெளிப்பான்கள் (cleaning sprays), மற்றும் செல்லோ கிண்ணங்கள் என்று பலவகை பொருள்கள் உருவாகக் காரணமான ஒரு பூதாகாரமான அமைப்பாக மாறியிருந்தது. 1970–களில், வருடத்திற்கு இரண்டு பில்லியன் பவுண்டுகள் CFC தயாரிக்கப்பட்டது. ஏறக்குறைய இன்றைய அமேஸான் போல!

மேலே சொல்லப்பட்ட விஷயம், சற்றுச் சிக்கலானது. அடிப்படை விஞ்ஞானத்தை ஆராய்வோம். 1970–களில், பிரிடிஷ் விஞ்ஞானி ஜேம்ஸ் லவ்லாக், (James Lovelock) காற்றில் CFC எவ்வளவு உள்ளது என்பதை அளக்க ஒரு கருவியை உருவாக்கினார். இன்றைய காற்று மாசின் (air pollution) அளவைப்போல, நகரங்களில் எவ்வளவு CFC காற்றில் கலந்துள்ளது என்பதை அளக்கவே இந்தக் கருவியை ஆரம்பத்தில் பயன்படுத்தினார். இவர், இந்தக் கருவியை அட்லாண்டிக் கடலில் பயன்படுத்திப் பார்த்ததில், CFC கடலுக்கு நகர மையங்களிலிருந்து காற்றால் கொண்டு செல்லப்படுவது தெரியவந்தது.

ரோலாண்ட் மற்றும் மோலினா லவ்லாக்கின் அளவுகளைக் கண்டு, ஆழமாக ஆராயத் தொடங்கினர். வளிமண்டல வேதியல் விஞ்ஞானிகளான இவர்கள், வளிமண்டலத்தில் இதன் தாக்கம் என்ன என்று தெரிந்துகொள்ள ஆவல் கொண்டனர். ஆரம்பத்தில் இவர்களின் ஆராய்ச்சி, வளிமண்டலத்தின் முதல் சில கி.மீ. அளவில் மட்டுமே நடந்தது. இவர்களது ஆராய்ச்சியில்,

• CFC, பல ஆண்டுகள் காற்றில் கலந்தவண்ணம் இருக்கும் என்று தெரியவந்தது.
• இவை நீரில் கரைபவை அல்ல.
• காற்றில் உள்ள ஆக்ஸிஜன் இவற்றை ஒன்றும் செய்வதில்லை.
• மேலும், சூரிய ஒளி இவற்றை ஏதும் செய்து மாற்றுவதில்லை.

சரி, வளிமண்டலத்தில் நீங்காத CFC என்னதான் செய்யும்? பூமியின் 20 முதல் 50 கி,மீ. வரையிலான உயரத்தில் உள்ள வளிமண்டலப் பகுதியே ஓஸோன் அடுக்கு என்பதை முன்னரே குறிப்பிட்டேன். விமானங்கள் தரையிலிருந்து 10 முதல் 11 கி,மீ. உயரே பறக்கின்றன. குறிப்பாக, CFC ஓஸோன் அடுக்கை அடைந்தவுடன் என்ன செய்யும்?

இந்தக் கேள்விக்குப் பதில் காணும்முன், நாம் ஓஸோன் எப்படி உருவாகிறது என்று பார்க்க வேண்டும். நமக்குப் பள்ளி விஞ்ஞானத்தில், பூமியின் காற்றில் 21% ஆக்ஸிஜன், 78% நைட்ரஜன் இருப்பதாகச் சொல்லிக் கொடுத்தார்கள். அப்படி இருக்க, ஓஸோன் எங்கிருந்து வந்தது? நமக்குப் பள்ளியில் சொல்லிக் கொடுத்த ஆக்ஸிஜன் இரு அணுக்கள் கொண்ட மூலக்கூறு (molecule). ஏறக்குறைய பூமியிலிருந்து 25 கி.மீ. உயரத்திற்கு மேல், சூரிய ஒளியில் இருக்கும் புறஊதா B கதிரியக்கம் அதிகமாக இருக்கும். இந்த ஆக்ஸிஜன் மூலக்கூறு புறஊதா B–ஐ உள்வாங்கி, ஆக்ஸிஜனின் சக்திகூடி, அதிலுள்ள இரு அணுக்கள் பிரிந்து வெளியேறும். வெளியேறிய இரண்டு அணுக்கள் அங்கிருக்கும் மற்ற ஆக்ஸிஜன் மூலக்கூறுகளோடு சேர்ந்து, இரண்டு ஓஸோன் மூலக்கூறாக உருவாகிறது. ஓஸோன் மூலக்கூறில் மூன்று அணுக்கள் உள்ளன.

சுருக்கமாகச் சொன்னால், சூரிய ஒளியுடன் மூன்று ஆக்ஸிஜன் மூலக்கூறுகள் செயலில் இறங்குகின்றன. மிஞ்சி இருப்பது இரண்டு ஓஸோன் மூலக்கூறுகள். ஒவ்வொரு நொடியும் சூரிய ஒளி இவ்வாறு தாக்குகையில் பல்லாயிரம் கோடி ஆக்ஸிஜன் மூலக்கூறுகள், புறஊதா B கதிரியக்கம் நம் பூமியின்மேல் படாமல் உள்வாங்கி, ஒரு ஓஸோன் அடுக்கை உருவாக்கி நம்மைக் காக்கின்றன.

பூமியில் மனிதர்கள் மற்றும் மற்ற உயிரினங்கள் இயங்க, இந்த ஓஸோன் அடுக்கின் அளவு முக்கியம். அதன் அளவு குறைந்தால், உயிரினங்களுக்கு ஆபத்து.

ரோலேண்ட் மற்றும் மோலினா ரோலாண்ட் மற்றும் மோலினா இவர்களின் ஆராய்ச்சியில், CFC மூலக்கூறுகள், ஓஸோன் அடுக்கிற்கு மேலே செல்லநேர்ந்தால், சூரியஒளியின் புறஊதாத் தாக்கத்தால், அதிலுள்ள குளோரின் அணுவை வெளியேற்றக்கூடும் என்றார்கள். இதனால் என்ன? வெளியேறிய குளோரின் அணு ஓஸோன் மூலக்கூறுடன் வினைபுரிந்து, ஓஸோன் மூலக்கூறை மீண்டும் ஆக்ஸிஜன் மற்றும் குளோரின் மோனாக்ஸைடாக மாற்றிவிடும். வெளியேறிய ஆக்ஸிஜனுடன் குளோரின் மோனாக்ஸைடு மீண்டும் வினைபுரிந்து, இன்னோர் ஆக்ஸிஜன் மூலக்கூறு மற்றும் குளோரின் அணு உருவாகும். ஒரு குளோரின் அணு ஒரு லட்சம் ஓஸோன் மூலக்கூறுகளை அழிக்கும் சக்தி வாய்ந்தது. அதிக CFC வெளியேறினால், நம்மைப் பாதுகாக்கும் ஓஸோன் அடுக்கை வெகு எளிதில் அழித்துவிடும் அபாயம் இருந்தது. அதுவும் வருடம் ஒன்றிற்கு 2 பில்லியன் பவுண்டுகள் தயாரிக்கப்படும் ஒரு ரசாயனத்தால் இயற்கை வழங்கிய பாதுகாப்பு அமைப்பை நாம் இழக்க வழிசெய்தது.

இது உண்மையா என்றறிய, செயற்கை கோள்கள், மிக உயரத்தில் பறக்கவல்ல விமானங்கள் மற்றும் பலூன்கள் மூலம் ஓஸோன் அளவை அளக்கத் தொடங்கினர். அத்துடன், காற்றில் எவ்வளவு CFC கலந்திருக்கிறது என்றும் அளந்தார்கள். இந்த அளவுகளால் ஒரு விஷயம் தெளிவாகியது, ரோலாண்ட் மற்றும் மோலினா எதிர்பார்த்ததுபோல, CFC மூலக்கூறுகள் வளிமண்டலத்தில் எந்தத் தடையுமின்றி உயரே போயிருந்தன. அவற்றின் அடர்த்தி, எதிர்பார்த்ததைவிட அதிகமாகவே 25 கி,மீ. அளவிற்கு மேல் இருந்தது. சரி, இருந்துவிட்டு போகட்டுமே. ரோலாண்ட் மற்றும் மோலினா சொன்னதுபோல, அவை ஓஸோன் அடுக்கை அழிக்கின்றன என்று எப்படி திட்டவட்டமாகச் சொல்வது?

அதற்கு ஒரே வழி, குளோரின் மோனாக்ஸைடு 25 கி.மீ.–க்கு மேல் எவ்வளவு இருக்கிறது என்பதை அளந்தால், ஓஸோன் அடுக்கை CFC அழிக்கின்றது என்று சொல்லிவிடலாம். அத்தனை உயரத்தில் குளோரின் மோனாக்ஸைடின் அளவைக் கணிக்க 1970–களில் வழியில்லை. 1976–ல், ஜேம்ஸ் ஆண்டர்ஸன் என்பவரால் குளோரின் மோனாக்ஸைடு அளவைக் கணிக்கும் ஒரு கருவி கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. இதைக் கொண்டு, ஓஸோன் அடுக்கில் உள்ள குளோரின் மோனாக்ஸைடை அளந்ததில், ரோலாண்ட் மற்றும் மோலினா கணக்கிட்ட அளவிற்கு அருகாமையில் இருப்பது தெரியவந்தது. ரோலாண்ட் மற்றும் மோலினாவின் விஞ்ஞானம் முழுவதும் ஊர்ஜிதப்படுத்தப்பட்டது.

பூமியில் உள்ள எரிமலைகள் வெடிக்கும்போது ஏராளமான ஹைட்ரோக்ளோரிக் அமிலம் வளிமண்டலத்தில் எரியப்படுகிறது. இதனால், இயற்கையில் குளோரின் ஏன் மேலே சென்று ஓஸோன் அடுக்கை அழிக்கக்கூடாது என்ற கேள்வி எழுந்தது. இது சாத்தியம்போலத் தோன்றினாலும் எரிமலையிலிருந்து வெளிவரும் சாம்பல் பெரும்பாலும் மண்ணில் கலந்துவிடுகிறது. அத்துடன், நீருடன் கலக்கையில் இவை கரைந்து விடுகின்றன. இயற்கையில், நம் காற்றில் இருக்கும் நீராவியும் இதைக் கரைத்து விடுகிறது. விஞ்ஞானிகள் கணக்கிட்டு பார்த்ததில், பூமியின் உயர் அடுக்குகளில் உள்ள குளோரினில், 85%, மனிதனால் உருவாக்கப்பட்டது என்று தெரியவந்தது. ஆனாலும், இந்த விஞ்ஞானப் போராட்டத்தில் முழு வெற்றி கிடைக்கவில்லை.

ஜோசப் ஃபார்மேன் (Joseph Farman) என்ற விஞ்ஞானி, அண்டார்டிகாவில் வளிமண்டலம் பற்றிய ஆராய்ச்சியில் ஈடுபட்டிருந்தார். ஓஸோன் அளவு 1957–லிருந்து 1982–வரை 40% குறைந்திருந்ததைக் கண்டு அவர் ஆச்சரியப்பட்டுத் தம் ஆராய்ச்சிக் குறிப்பை 1982–ல் வெளியிட்டார். இதில் குறிப்பாக 1977-க்குப் பிறகு ஓஸோனின் சரிவு அதிகமாக இருப்பதையும் அவர் சுட்டிக்காட்டினார். அண்டார்டிகா ஒரு ராட்சச ஐஸ் கண்டம். ஜோசப், தன்னுடைய ஆய்வை ஊர்ஜிதப்படுத்த அண்டார்டிகாவில் ஆயிரம் மைல்கள் தள்ளி, அவருடைய அளவுகளைச் சரி பார்த்தார். அதே அளவு ஓஸோன் குறைவு அவரையே ஆச்சரியப்படுத்தியது. முதலில், நாஸா ஜோசப்புடன் ஒத்துப் போகவில்லையானாலும், நல்ல வேளையாகத் தன்னுடைய தவறை ஒப்புக்கொண்டு, அவருடைய அளவை ஊர்ஜிதப்படுத்தியதோடு செயற்கைகோள் தரவைக்கொண்டு, திடுக்கிடும் படங்களையும் வெளியிட்டது. இதை நாசா, ’ஓஸோன் ஓட்டை’ என்று பெயரிட்டது உலகின் கவனத்தை ஈர்த்தது. இந்த ’ஓஸோன் ஓட்டை’–யின் அளவு, அமெரிக்காவின் பரப்பளவுக்குச் சமமானது. அதாவது CFC கொண்டு யாரும் கணக்கிடாத அளவுக்கு ஓஸோன் அடுக்கை மனிதன் கிழித்து விட்டான் என்று விஞ்ஞான பூர்வமாக நிரூபிக்கப்பட்டது.

ஆர்டிக் கடலிலும் இவ்வகை ஓஸோன் ஓட்டைகள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டன. சில விஞ்ஞானிகளின் புதிய ஆராய்ச்சியில் இன்னோர் உண்மையும் வெளிவந்தது – ஐஸ் படிகம் இருந்தால், ஓஸோன் இழப்பு இன்னும் துரிதமாக நடக்கிறது. ரோலேண்ட் மற்றும் மோலினா இருவருக்கும் 1995–ல் வேதியலுக்கான நோபல் பரிசு வழங்கப்பட்டது.

விஞ்ஞானம், தன் பணியை செய்து முடித்துவிட்டது. இனி, CFC–க்களை தடை செய்வது அரசாங்கங்கள் கையில். ஏராளமான லாபம் ஈட்டும் இந்த தொழிலை எப்படி வழிக்கு கொண்டு வந்தார்கள்? எப்படி விஞ்ஞானம் திரிக்கப்பட்டது என்பதை அடுத்த பகுதியில் பார்க்கலாம்.