Mikä vahingoittaa otsonikerrosta?

Otsonikerros on osa maapallon ilmakehää, joka on täynnä molekyylejä, jotka estävät haitallisen ultraviolettisäteilyn pääsyn pintaan. Vuonna 1985 brittiläisen Etelämantereen tutkimuksen tiedemiehet havaitsivat, että otsonipitoisuudet etelänavan yli laskivat hälyttävällä nopeudella, mikä luo aukon suojakerrokseen. Tämä johti syyllisten tieteelliseen etsimiseen sekä uuteen käsitykseen tavoista, joilla ihmiset vaikuttavat ympäristöön.

Britannian Antarktiksen tutkimuksen ja Yhdysvaltain kansallisen valtamerien ja ilmakehän hallinnon tutkimukset pääteltiin, että kemikaalit, joita käytetään pääasiassa jäähdytykseen ja palontorjuntaan, heikentävät otsonia kerros. Kloorifluorihiilivedyt, osittain halogenoidut kloorifluorihiilivedyt ja halonit sisältävät kaikki kloori- ja bromiatomeja, jotka ovat merkittäviä kyvystään tuhota otsonimolekyylejä. Vaikka on olemassa luonnollisia kloorilähteitä, jotka voivat päästä ylempään ilmakehään, Yhdysvaltain ympäristön tutkimukset Suojausvirasto (EPA) ehdottaa, että vain 16 prosenttia otsonikerrokseen pääsevästä kloorista tulee luonnollisesta lähteet. Muut keinotekoiset kloorilähteet, kuten uima-altaan lisäaineet, ovat liian epävakaita päästäkseen otsonikerrokseen ja aiheuttamaan vahinkoa.

Polaarisen talven aikana otsonikerrosta heikentävät molekyylit nousevat ilmakehän yläjuoksulle jääkiteiden pilvissä. Kun kesä palaa, auringonvalo osuu tähän hiukkasikerrokseen ja rikkoo CFC-yhdisteiden ja muiden kemikaalien sidokset. Tämä vapauttaa klooria ja bromia ilmakehään. Siellä molekyylit katalysoivat otsonimolekyylejä, murtavat atomisidokset ja varastavat happiatomeja. EPA: n mukaan yksi klooriatomi voi tuhota jopa 100 000 otsonimolekyyliä, mikä heikentää kerrosta paljon nopeammin kuin sitä voidaan täydentää luonnollisesti. Etelämantereen reiän lisäksi CFC-yhdisteet ovat vastuussa otsonikerroksen yleisestä ohenemisesta ja väliaikaisista aukoista sen suojelussa muualla maailmassa.

Kun otsonikerrosta heikentävän ongelman laajuus löydettiin, se vaati nopeaa toimintaa. Vuonna 1987 maat ympäri maailmaa allekirjoittivat Montrealin pöytäkirjan ja sitoutuivat lopettamaan CFC-yhdisteiden ja muiden otsonikerrosta heikentävien aineiden käytön tulevina vuosina. Vuodesta 2012 lähtien 197 maata oli ratifioinut sopimuksen, lopettanut onnistuneesti monien kohdennettujen kemikaalien käytön ja vähentänyt merkittävästi muita maita.

Vaikka CFC-yhdisteiden ja otsonikerrosta heikentävien kemikaalien pelkistys on ollut suunnalla vuodesta 1987, otsonikerroksen paraneminen on hidasta prosessia. CFC-yhdisteet ovat erittäin pitkäikäisiä, ja niiden kulkeminen ilmakehässä voi viedä huomattavan paljon aikaa ennen kuin ne vahingoittavat. Britannian Antarktiksen tutkimus arvioi, että Etelämantereen yläpuolella olevaa otsonireikää esiintyy edelleen joka kesä vähintään 50 vuoden ajan ennen kuin kerros palaa luonnolliseen tilaansa vuodesta 2012 lähtien.