Maa stratosfääri ülemjooksul neelab õhuke osoonimolekulide kiht ultraviolettvalgust, muutes pinnal olevad olendid soodsaks. Osoonikiht on õhuke - ainult umbes kahe virnastatud senti paksune - ja teatud gaasid suhtlevad osooniga, põhjustades kihi sesoonset hõrenemist. Suurem osa nende osooniaukude eest vastutavatest gaasidest eraldub inimeste tööstus- või põllumajandustegevuse tagajärjel.
Osoonikiht
Hapnik moodustab Maa atmosfäärist umbes 21 protsenti ja suurem osa sellest eksisteerib stabiilse molekulina, mis koosneb kahest hapnikuaatomist. Ülemises stratosfääris on päikesevalgusel aga piisavalt energiat, et jagada osa neist molekulidest vabaks hapnikuks aatomid, mis võivad koos stabiilsete hapnikumolekulidega moodustada osooni - molekul, mis koosneb kolmest hapnikust aatomid. Kolm aatomit loovad konfiguratsiooni, mis võimaldab molekulil neelata ultraviolettvalgust. Teadlased usuvad, et osoonikiht tekkis umbes 600 miljonit aastat tagasi, võimaldades organismidel merest välja tulla ja maal elada.
Kloori ja broomi mõju
Klooril ja broomil on sarnased aatomistruktuurid ning neil mõlemal on võime osoonikihti kahandada. Kui kummagi elemendi üksik aatom puutub kokku osoonimolekuliga, eemaldab see ekstra hapniku aatomi moodustavad veidi stabiilsema molekuli - kas hüpokloriidi või hüpobromiidi iooni - ja jätavad molekulaarse hapniku. Olles inertsist kaugel, reageerivad kõik hüpokloriidi ja hüpobromiidi ioonid teise osooni molekuliga moodustades kaks hapniku molekuli ja jättes kloori või broomi radikaali protsessi alustamiseks vabaks uuesti. Nii võib üks kloori- või broomiaatom muuta tuhandeid osooni molekule hapnikuks.
CFC-d, metüülbromiid ja haloonid
Kui kloor või broomigaas eralduks pinnalt, ei jõuaks kumbki stratosfääri - nad moodustaksid ühendeid juba ammu enne sinna jõudmist. Kloor on aga kahe inertsete gaaside klassi, mida nimetatakse klorofluorosüsivesinikeks ehk CFC-deks, põhikomponent. Need gaasid migreeruvad atmosfääri ülemisse ossa, kus päikesekiirgus on molekulide eraldamiseks ja vabanemiseks piisavalt tugev kloor. Samamoodi vabastab metüülbromiidi maapinnalt väljutamine broomi stratosfääri. CFC-sid on tööstuses palju kasutatud ja metüülbromiid on pestitsiid. Teisi broomi sisaldavaid osoonikihti kahandavate gaaside klasse, mida nimetatakse haloonideks, kasutatakse tulekustutites ja põllumajanduses.
Kontrollimeetmed
2013. aasta veebruari seisuga oli 197 riiki nõustunud Montreali protokolli, rahvusvahelise lepingu tingimustega, mis kontrollib teatavate freoonide ja haloonide kasutamist, tingimustega. Leping ei käsitle konkreetselt süsiniktetrakloriidi, teist osoonikihti kahandavat ainet, kuid kuna seda kasutatakse freoonide tootmisel, mis on järk-järgult lõpetatud, on selle kasutamine vähenenud. Samuti ei käsitleta lepingus metüülbromiidi ega dilämmastikoksiidi eraldumist. Viimane on veel üks põllumajanduses ja põllumajanduses eralduv osoonikihti kahandav gaas. Sarnaselt CFC-dele moodustab dilämmastikoksiid stratosfääris reaktiivse radikaali, mis eemaldab täiendava hapniku aatomi osoonist.