Η τρύπα του όζοντος

Το στρώμα όζοντος είναι μια περιοχή της ατμόσφαιρας από 19 έως 48 km επάνω από τη γήινη επιφάνεια. Συγκεντρώσεις όζοντος μέχρι 10 ppm (μερών ανά εκατομμύριο) εμφανίζονται στο στρώμα όζοντος. Το όζον σχηματίζεται εκεί από τη δράση του φωτός του ήλιου στο οξυγόνο. Αυτή η δράση έχει πραγματοποιηθεί για πολλά εκατομμύρια των ετών, αλλά οι ενώσεις αζώτου που σχηματίζονται με φυσικό τρόπο στην ατμόσφαιρα προφανώς έχουν κρατήσει τη συγκέντρωση όζοντος σε αρκετά σταθερό επίπεδο. Τόσο μεγάλες συγκεντρώσεις κοντά στην επιφάνεια της γης επίπεδο είναι επικίνδυνες για την αναπνοή και μπορούν να βλάψουν τους πνεύμονες.
Όμως, επειδή το στρώμα όζοντος της ατμόσφαιρας προστατεύει τη ζωή στη γη από την καρκινογόνο υπεριώδη ακτινοβολία του ήλιου, είναι αυστηρά σημαντικό. Κατά συνέπεια, οι επιστήμονες ενδιαφέρθηκαν ιδιαίτερα όταν ανακάλυψαν στη δεκαετία του '70 ότι οι χημικές ουσίες που αποκαλούνται χλωροφλωροάνθρακες, ή CFCs -πολύ χρησιμοποιούμενες ως ψυκτικές ουσίες και ως προωθητικές ουσίες στα αεροζόλ είναι μια πιθανή απειλή στο στρώμα όζοντος. Απελευθερωμένες στην ατμόσφαιρα, αυτές οι περιέχουσες χλώριο χημικές ουσίες αυξάνονται και με το φως του ήλιου, αντιδρά το χλώριο με και καταστρέφεται το όζον. Μπορούν να καταστραφούν περισσότερα από 100.000 μόρια όζοντος από ένα και μόνο μόριο CFC. Για αυτόν τον λόγο, η χρήση CFCs στα αεροζόλ απαγορεύονται σε διάφορα κράτη. Άλλες χημικές ουσίες, όπως ενώσεις βρωμίου, καθώς επίσης και τα νιτρώδη οξείδια από τα λιπάσματα, μπορούν επίσης να προκαλέσουν πρόβλημα στο στρώμα του όζοντος. Η καταστροφή του στρώματος όζοντος προβλέπεται να προκαλέσει αυξήσεις σε καρκίνο του δέρματος και καταρράκτες στα μάτια, ζημία σε ορισμένες συγκομιδές και στο πλαγκτόν και τη θαλάσσια αλυσίδα τροφίμων, και μια αύξηση στο διοξείδιο του άνθρακα, άρα και την παγκόσμια αύξηση της θερμοκρασίας λόγω του φαινομένου του θερμοκηπίου που οφείλεται στη μείωση των φυτών και των πλανγκτόν.
Στις αρχές της δεκαετίας του '80, ερευνητές επιστήμονες που εργάζονταν στην Ανταρκτική ανίχνευσαν μια περιοδική απώλεια όζοντος στην ατμόσφαιρα ψηλά επάνω από εκείνη την ήπειρο. Η αποκαλούμενη "τρύπα του όζοντος", μια περιοχή του στρώματος όζοντος, αναπτύσσεται την ανταρκτική άνοιξη και συνεχίζεται για αρκετούς μήνες μέχρι να πυκνώσει πάλι. Οι μελέτες που πραγματοποιήθηκαν με τα high-altitude μπαλόνια και τους καιρικούς δορυφόρους έδειξαν ότι το γενικό ποσοστό του όζοντος στο ανταρκτικό στρώμα όζοντος μειώνεται πραγματικά. Πτήσεις πέρα από τις αρκτικές περιοχές βρήκαν ένα παρόμοιο πρόβλημα να δημιουργείται και εκεί.
Το 1987 το πρωτόκολλο του Μόντρεαλ, μια συνθήκη για την προστασία του στρώματος όζοντος, υπογράφηκε και αργότερα επικυρώθηκε από 36 κράτη, συμπεριλαμβανομένων των Ηνωμένων Πολιτειών. Μια συνολική απαγόρευση στη χρήση CFCs κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του '90 προτάθηκε από την Ευρωπαϊκή Κοινότητα (τώρα αποκαλούμενη Ευρωπαϊκή Ένωση) το 1989. Τον Δεκέμβριο του 1995 πάνω από 100 κράτη συμφώνησαν να καταργήσουν σταδιακά την χρήση επικίνδυνων για το όζον χημικών ουσιών και να τις υποκαταστήσουν από λιγότερο επικίνδυνες ουσίες.
Η παγκόσμια μετεωρολογική οργάνωση παρατήρησε μια μείωση 45 τοις εκατό του στρώματος όζοντος πέρα από το ένα τρίτο του βόρειου ημισφαιρίου, από τη Γροιλανδία στη δυτική Σιβηρία, για αρκετές ημέρες κατά τη διάρκεια του χειμώνα του 1995-1996. Η ανεπάρκεια θεωρήθηκε ότι προκλήθηκε από τις ενώσεις χλωρίου και βρωμίου που συνδυάστηκαν με τα πολικά στρατοσφαιρικά σύννεφα που διαμορφώθηκαν κάτω από τις ασυνήθιστα χαμηλές θερμοκρασίες.