1974. aastal hoiatasid keemikud Mario Molina ja Sherwood Rowland California ülikoolist Irvine esmakordselt atmosfääri osooni halvenemise ohu eest. Nende ennustusi kinnitas vaatlus 1985. aastal, kui Antarktika kohal avastati osooniauk. Maailm võttis teadmiseks ja leppis 1987. aastal Montrealis kokku, et osoonikihi kahanemisega midagi ette võetakse. 2018. aastal teatasid teadlased ettevaatlikult, et osooniauk, mis on kasvanud alates 1985. aasta avastamisest, võib hakata kahanema. Kui inimeste tegevus on toonud kaasa osoonikihi paranemise, on rahvusvaheline üldsus tõestanud, et see suudab lahendada tõsiseid keskkonnaprobleeme, kui kõik teevad koostööd.
Mis on osoon ja kus on osoonikiht?
Kõrgel maapinnal - täpsemalt 9–18 miili (15–30 kilomeetrit) - neelab õhuke osoonikiht ultraviolettvalgus, kaitstes nii kõiki kui ka kõiki kohapeal viibijaid surmava kiirguse eest. Osoonimolekul (O3) koosneb kolmest hapnikuaatomist. See tekib siis, kui atmosfääri hapnik (O2) interakteerub päikesekiirgusega ja jaguneb kaheks hapnikuaatomiks; seejärel liitub iga aatom hapnikumolekuliga. Osoonimolekul on ebastabiilne, nii et see varsti laguneb, et taas molekulaarset hapnikku moodustada. See tsükliline protsess neelab kiirgust ja toimub pidevalt stratosfääri ülemjooksul.
Teadlased mõõdavad osoonikihti Dobsoni ühikutes, mis on osoonimolekulide arv, mis kulub 0,01 millimeetri paksuse kihi saamiseks. Osoonikihi keskmine paksus on 300 Dobsoni ühikut ehk umbes 3 millimeetrit. See ei ole eriti paks - see on umbes kolme kokku pandud peni paksus.
Osoonikahjustuse määratlus ja kuidas see juhtub
Osooni kahanemine on põhjustatud kemikaalidest, mis sisaldavad halogeenideks kloori ja broomi elemente. Need on klorofluorosüsivesinikeks nimetatud külmutusagenside klassi olulised komponendid, mida oli 20. sajandi keskpaigas palju kasutatud. CFC-d on inertsed ja suudavad tuulevooludel migreeruda atmosfääri ülemisse ossa, kus päikese ultraviolettenergia neid lõhub.
Kloori- ja broomiaatomid on väga reaktsioonivõimelised ja vabanenud CFC molekulidest reageerivad nad osoonis oleva täiendava hapnikuaatomiga, saades hüpokloriti (ClO-) või hüpobromiit (BrO-) ioonid ja molekulaarne hapnik. Need ioonid on endiselt ebastabiilsed ja nad reageerivad teise osoonimolekuliga, et toota rohkem molekulaarset hapnikku, ja jätavad halogeenioonid vabaks, et protsessi uuesti alustada.
Kõige tõsisem osoonikihi kahanemine toimub lõunapooluse kohal talve lõpus ja varakevadel. Sel ajal vähendatakse osoonikihti kuni 100 Dobsoni ühikuni ehk umbes peenraha paksuseni. Alates avastamisest on see "osooniauk" kasvanud igal Antarktika järjestikusel talvel enne suve kadumist.
Montreali protokoll ja osoonikihi tervendamine
1987. aastal kohtus 24 riigi rühm Montrealis ja pidas läbirääkimisi Montreali ainete protokolli üle Kahandavad osoonikihti. "Nad nõustusid järk-järgult loobuma CFC-de ja muude osoonikihti kahandavate kemikaalide kasutamisest 1995. Sellest ajast alates on osooniauk jätkuvalt kasvanud, peamiselt tänu juba atmosfääris olnud kemikaalidele. Kuid 2016. aastal leidis rühm MIT-i teadlasi osoonikihi paranemise tõendeid. Antarktika osooniauk hakkab kasvama hooaja lõpus, ei kasva nii suureks ega ole enam nii sügav. Teadlased peavad seda tõendiks Montreali protokolli toimimisele. Kui see nii on ja jätkub, loodavad nad, et auk paraneb täielikult 21. sajandi keskpaigaks.