Hvordan skader klorfluorcarboner ozonlaget?

Jorden nyder mange fordele blandt planeterne i solsystemet, fra dens moderate temperaturer og eksistensen af ​​vand og ilt til dets lag af ozonmolekyler, der beskytter dets indbyggere mod solens skadelige energi. Fremkomsten af ​​klorfluorcarboner eller CFC'er truede ozonlaget og jordboernes overlevelse. Producenterne troede, at kemikalierne var universalmiddel til deres produktionshovedpine, fordi CFC ikke udsendte nogen lugt, var stabile, ikke var brandfarlige eller giftige og kunne fremstilles billigt. Disse fabrikanter vidste ikke, at deres håb ville blive ødelagt kun årtier senere.

Et lag ozon omslutter jorden og holder ved med at beskadige ultraviolet eller UV-stråling fra at nå levende ting på planetens overflade. Ozonlaget findes hovedsageligt i stratosfæren, et lag af atmosfæren, der når fra 10 til 50 kilometer (ca. 6 til 30 miles) over jordens overflade. UV-stråling forårsager forskellige skadelige virkninger hos mennesker, herunder hudkræft og grå stær, en uklarhed i linsen i øjet. Ozon omfatter tre iltatomer bundet sammen kemisk, mens ilt i sin sædvanlige form er diatomisk, hvilket betyder at det indeholder to kemisk bundet atomer af ilt. Ozonmolekyler absorberer UV-stråler ved hjælp af denne energi til at adskille et oxygenatom fra ozonmolekylet. Dette bruger UV-strålens energi og gør den uskadelig for levende ting. Af de tre typer UV-stråling er UVB den mest skadelige, fordi den når længst, selv under havets overflade.

Chlorfluorcarboner eller CFC'er er forbindelser, der består af kombinationer af grundstoffer chlor, fluor og carbon; aerosoler, kølemidler og skum indeholder CFC. Når disse CFC'er kommer ud i luften, stiger de op i atmosfæren for at mødes med og ødelægge ozonmolekyler. Først anvendt i 1928 er CFC'er siden blevet mere almindelige, da forskellige andre CFC-forbindelser blev oprettet. Nogle af de bedre kendte CFC'er er Freon-forbindelser, der blev brugt som køleingredienser i køleskabe og klimaanlæg, men er siden blevet udfaset af produktionen i USA. Den amerikanske regering tillader stadig brug af freon i apparater og køretøjer, så længe forsyninger er tilgængelige. Miljøvenlige forbindelser har for det meste erstattet Freon som kølemiddel.

Når solens UV-stråler kommer i kontakt med CFC'er, løsnes kloratomerne. Disse kloratomer vandrer rundt i atmosfæren, indtil de mødes med ozonmolekyler. Kloratomet og et af ozonens iltatomer kombineres og efterlader diatomisk eller molekylært ilt. Når et frit iltatom kommer i kontakt med denne chlor-iltforbindelse, kombineres de to iltatomer for at danne molekylært ilt, og kloren går ud for at ødelægge flere ozonmolekyler. Molekylært ilt kan i modsætning til ozonmolekyler ikke forhindre UV-stråler i at nå jordens overflade. US Environmental Protection Agency vurderer, at et atom af klor kan ødelægge så mange som 100.000 ozonmolekyler. I 1974 blev M. J. Molina og F. S. Rowland offentliggjorde et papir, der skitserede, hvordan CFC brød ned ozonmolekyler i atmosfæren.

CFC frigives i atmosfæren på grund af lækager i udstyret. Fordi CFC er stabile forbindelser og ikke opløses i vand, har de en tendens til at holde fast i lange perioder, fra årtier til hundreder af år. Generelt dannes og destrueres ozon konstant, men den samlede mængde ozon i atmosfæren skal stort set forblive på et stabilt antal. CFC forstyrrer denne balance og fjerner ozon hurtigere, end den kan udskiftes.

UVB-stråler nedbryder DNA, molekylet der lagrer det genetiske materiale i alle levende ting. Organismer kan selv reparere noget af denne skade, men det uoprettede DNA får kræft til at dannes og resulterer i andre mutante effekter såsom manglende eller ekstra lemmer hos dyr. I 1978, efter offentliggørelsen af ​​flere undersøgelser vedrørende CFC'ers indvirkning på ozon lag besluttede USA at forbyde CFC'er anvendt i aerosoler sammen med flere andre lande efterfølgende.