اكتشاف مواد كيميائية في الغلاف الجوي قد تكون وراء أمراض الجهاز التنفسي والقلب والاحتباس الحراري

رصد علماء دنماركيون نوعا جديدا من المواد شديدة التفاعل في الغلاف الجوي للأرض، والتي من ‏الممكن أن تشكل تهديدا لصحة الإنسان، وكذلك للمناخ العالمي.‏

وأظهر الباحثون من جامعة كوبنهاغن في بحثهم المنشور في مجلة "Science" العلمية أن "الأكاسيد الثلاثية"، وهي مركبات كيميائية مع ثلاث ذرات أكسجين متصلة ببعضها البعض، تتشكل في ظل الظروف الجوية.

وتعتبر "الأكاسيد الثلاثية" أكثر تفاعلا من "البيروكسيدات"، التي تحتوي على ذرتين من الأكسجين مرتبطة ببعضهما البعض، ما يجعلها شديدة التفاعل وقابلة للاشتعال والانفجار في كثير من الأحيان.

وتتواجد "البيروكسيدات" في الهواء المحيط، وكان من المتوقع أن تكون "الأكاسيد الثلاثية" في الغلاف الجوي أيضا، لكن حتى الآن لم يتم إثبات ذلك بشكل قاطع.

"الهيدروتريوكسيدات"

والأكاسيد الثلاثية المحددة التي تم اكتشافها مؤخرا تسمى "الهيدروتريوكسيدات"، وهي فئة جديدة تماما من المركبات الكيميائية، وتتشكل في تفاعل بين نوعين من الجذور (جزيئات تحتوي على إلكترون واحد على الأقل غير مزدوج).

وأظهرت التجارب العلمية للباحثين في جامعة كوبنهاغن أن "الهيدروتيروكسيدات" تتشكل أثناء التحلل الجوي للعديد من المواد المعروفة والمنبعثة على نطاق واسع، بما في ذلك الأيزوبرين وثنائي ميثيل كبريتيد.

والأيزوبرين هو أحد أكثر المركبات العضوية التي تنبعث في كثير من الأحيان في الغلاف الجوي، ويتم إنتاجه من قبل العديد من النباتات والحيوانات، بينما تعد البوليمرات الخاصة به هي المكون الرئيسي للمطاط الطبيعي.

وأظهرت الدراسة أن ما يقرب من واحد في المائة من جميع الأيزوبرين المنطلق يتحول إلى "هيدروتريوكسيدات".

ومع ذلك، يتوقع الباحثون أن جميع المركبات الكيميائية تقريبا ستشكل أكاسيد الهيدروجين في الغلاف الجوي، ويقدّرون أن عمرها الافتراضي يتراوح من دقائق إلى ساعات، ما يجعلها مستقرة بما يكفي لتتفاعل مع العديد من المركبات الجوية الأخرى.

ويقدّر الباحثون أن تركيزات "الهيدروتريوكسيدات" في الغلاف الجوي تبلغ حوالي 10 ملايين لكل سنتيمتر مكعب.

أضرار محتملة

يزعم الباحثون الدنماركيون أن "الهيدروتريوكسيدات" من المحتمل أن تكون قادرة على اختراق الجسيمات الدقيقة المحمولة في الهواء، والمعروفة باسم الهباء الجوي، والتي تشكل خطرا على الصحة، ويمكن أن تؤدي إلى أمراض الجهاز التنفسي والقلب والأوعية الدموية.

وقالوا إنه من السهل تخيل وجود مواد جديدة في الهباء الجوي تكون ضارة إذا تم استنشاقها، ولكن هناك حاجة إلى مزيد من التحقيق لمعالجة هذه الآثار الصحية المحتملة.

ووفقا للباحثين، هناك أيضا احتمال كبير أن تؤثر "الهيدروتريوكسيدات" على عدد الهباء الجوي الذي يتم إنتاجه، ما يؤثر بدوره على المناخ.

وأوضحوا أنه "نظرا لانعكاس ضوء الشمس وامتصاصه بواسطة الهباء الجوي، فإن هذا يؤثر على توازن حرارة الأرض، أي نسبة ضوء الشمس التي تمتصها الأرض وترسلها مرة أخرى إلى الفضاء".

ويقول البروفيسور هنريك جروم كيارجارد، من قسم الكيمياء بجامعة كوبنهاغن: "إن نوع المركبات التي اكتشفناها فريدة من نوعها في هيكلها، ولأنها شديدة الأكسدة، فمن المرجح أن تجلب مجموعة من التأثيرات التي لم نكشف عنها بعد".