Sadržaj
U gornjim dijelovima zemaljske stratosfere, tanki sloj molekula ozona apsorbira ultraljubičasto sunčevo svjetlo, stvarajući uvjete na površini pogodne za živa bića. Ozonski sloj je tanak - samo otprilike debljine dva naslagana penija - i određeni plinovi uzajamno djeluju s ozonom da uzrokuju sezonsko prorjeđivanje sloja. Većina plinova odgovornih za te ozonske rupe ispušta se kao rezultat industrijske ili poljoprivredne aktivnosti ljudi.
Ozonski omotač
Kisik tvori oko 21 posto zemljine atmosfere, a najveći dio toga postoji kao stabilna molekula koju čine dva atoma kisika. U gornjoj stratosferi, međutim, sunčeva svjetlost ima dovoljno energije da neke od tih molekula podijeli u slobodne atome kisika koji se mogu kombinirati sa stabilnim molekulama kisika kako bi tvorili ozon - molekulu koja se sastoji od tri atoma kisika. Tri atoma stvaraju konfiguraciju koja omogućuje molekuli da apsorbira ultraljubičastu svjetlost. Znanstvenici vjeruju da se ozonski omotač formirao prije oko 600 milijuna godina, omogućujući organizmima da izađu iz mora i žive na kopnu.
Učinci klora i broma
Klor i brom imaju slične atomske strukture, a obojica imaju sposobnost oštećenja ozonskog omotača. Kad jedan atom bilo kojeg elementa dođe u kontakt s molekulom ozona, on uklanja trakt dodatnog kisikovog atoma kako bi formirao nešto stabilniju molekulu - bilo hipoklorit ili hipobromitni ion - i ostavlja molekularni kisik. Budući da je daleko od inertnog, svaki hipoklorit i hipobromitni ion reagira s drugom molekulom ozona, ovaj put formirajući dvije molekule kisika i ostavljajući klorov ili brom radikal slobodnim da započnu proces ponovo. Na taj način jedan atom klora ili broma može pretvoriti tisuće molekula ozona u kisik.
CFC-ovi, metil-bromidi i haloni
Ako se klor ili bromni plin izbace na površinu, niti jedan ne bi stigao u stratosferu - oni bi tvorili spojeve mnogo prije nego što su stigli tamo. Međutim, klor je glavna komponenta dviju klasa inertnih plinova, nazvanih klorofluorougljikovodi ili CFC. Ti plinovi migriraju u gornju atmosferu, gdje je sunčevo zračenje dovoljno snažno da razgrađuje molekule i oslobađa slobodnog klora. Na isti način, protjerivanje metil bromida na razini tla oslobađa brom u stratosferi. CFC-i imaju mnogo koristi u industriji, a metil bromid je pesticid. Ostale klase plinova koji oštećuju ozon, a koje sadrže brom, nazvane haloni, koriste se u aparatima za gašenje požara i poljoprivredi.
Mjere kontrole
Od veljače 2013. 197 zemalja pristalo je na odredbe Montrealskog protokola, međunarodnog ugovora kojim se kontrolira uporaba određenih CFC-a i halona. Ugovor se posebno ne bavi ugljikovim tetrakloridom, drugom tvari koja oštećuje ozonski omotač, ali budući da se koristi u proizvodnji CFC-a koji su postupno ugašeni, njegova upotreba je odbila. Ugovor se također ne bavi oslobađanjem metil bromida ili dušičnog oksida. Potonji je još jedan plin koji oštećuje ozon koji se oslobađa u poljoprivredi i poljoprivredi. Kao i CFC-ovi, azotni oksid tvori reaktivni radikal u stratosferi koji uklanja dodatni atom kisika iz ozona.