Obsah
V horných oblastiach stratosféry Zeme absorbuje ultrafialové slnečné žiarenie tenká vrstva molekúl ozónu, čím vytvára podmienky na povrchu, ktoré sú životaschopné. Ozónová vrstva je tenká - len približne o hrúbke dvoch stohov halierov - a určité plyny interagujú s ozónom, čo spôsobuje sezónne zoslabenie vrstvy. Väčšina plynov zodpovedných za tieto ozónové diery sa uvoľňuje v dôsledku ľudskej priemyselnej alebo poľnohospodárskej činnosti.
Ozónová vrstva
Kyslík tvorí asi 21 percent zemskej atmosféry a jeho prevažná časť existuje ako stabilná molekula pozostávajúca z dvoch atómov kyslíka. V hornej stratosfére má však slnečné svetlo dostatok energie na rozdelenie niektorých z týchto molekúl na voľné atómy kyslíka, ktoré sa môžu kombinovať so stabilnými molekulami kyslíka za vzniku ozónu - molekuly, ktorá pozostáva z troch atómov kyslíka. Tieto tri atómy vytvárajú konfiguráciu, ktorá umožňuje molekule absorbovať ultrafialové svetlo. Vedci sa domnievajú, že ozónová vrstva sa vytvorila asi pred 600 miliónmi rokov, čo organizmom umožnilo vyjsť z mora a žiť na súši.
Účinky chlóru a brómu
Chlór a bróm majú podobné atómové štruktúry a obidve majú schopnosť poškodzovať ozónovú vrstvu. Keď jeden atóm ktoréhokoľvek prvku príde do kontaktu s molekulou ozónu, prúžkuje ďalší atóm kyslíka a vytvorí mierne stabilnejšiu molekulu - buď chlórnan alebo hypobromitový ión - a opúšťa molekulárny kyslík. Každý chlórnan a brómnanový ión, ktorý je ďaleko od inertnej reakcie, reaguje s inou molekulou ozónu, tentokrát vytvára dve molekuly kyslíka a necháva voľný atóm chlóru alebo brómu, aby mohol proces znova začať. Týmto spôsobom môže jediný atóm chlóru alebo brómu konvertovať tisíce molekúl ozónu na kyslík.
CFC, metylbromid a halony
Keby sa na povrch uvoľňoval chlór alebo brómový plyn, ani by sa nedostal do stratosféry - vytvorili by zlúčeniny dlho predtým, ako sa tam dostanú. Chlór je však primárnou zložkou dvoch tried inertných plynov, ktoré sa nazývajú chlórfluórované uhľovodíky alebo CFC. Tieto plyny migrujú do hornej atmosféry, kde slnečné žiarenie je dosť silné na to, aby sa molekuly rozpadli a uvoľnil voľný chlór. Rovnakým spôsobom vylučovanie metylbromidu na úrovni zeme uvoľňuje bróm do stratosféry. CFC majú v priemysle veľa využití a metylbromid je pesticíd. Ostatné triedy plynov poškodzujúcich ozónovú vrstvu, ktoré obsahujú bróm, nazývané halóny, sa používajú v hasiacich prístrojoch a v poľnohospodárstve.
Kontrolné opatrenia
Od februára 2013 sa 197 krajín dohodlo na podmienkach Montrealského protokolu, medzinárodnej zmluvy, ktorá riadi používanie určitých CFC a halónov. Zmluva sa osobitne nezaoberá tetrachlórmetánom, ďalšou látkou poškodzujúcou ozónovú vrstvu, ale keďže sa používa na výrobu CFC, ktoré sa postupne ukončili, jej používanie sa znížilo. Zmluva sa tiež nezaoberá uvoľňovaním metylbromidu alebo oxidu dusného. Ten je ďalším plynom poškodzujúcim ozónovú vrstvu uvoľňovaným v poľnohospodárstve a poľnohospodárstve. Rovnako ako CFC, oxid dusný tvorí reaktívny radikál v stratosfére, ktorý odstraňuje ďalší atóm kyslíka z ozónu.