1974. kemičari Mario Molina i Sherwood Rowland sa sveučilišta u Kaliforniji, Irvine, prvi su put upozorili na opasnost od pogoršanja ozona u atmosferi. Njihova predviđanja potvrđena su promatranjem 1985. godine, kada je iznad Antarktika otkrivena ozonska rupa. Svijet je to primijetio i dogovorio se u Montrealu 1987. godine da nešto poduzme u vezi s oštećenjem ozonskog omotača. 2018. znanstvenici su oprezno objavili da se ozonska rupa, koja je rasla otkako je otkrivena 1985. godine, mogla početi smanjivati. Ako su ljudski postupci doveli do ozdravljenja ozonskog omotača, međunarodna je zajednica dokazala da može riješiti ozbiljne probleme u okolišu kada svi rade zajedno.
Što je ozon i gdje je ozonski sloj?
Visoko iznad zemlje - točnije između 15 i 30 kilometara - tanak sloj ozona upija ultraljubičasto sunčevo svjetlo, štiteći tako sve i sve na zemlji od izlaganja smrtonosnom zračenju. Molekula ozona (O3) sastoji se od tri atoma kisika. Nastaje kad atmosferski kisik (O2) stupa u interakciju sa sunčevim zračenjem i raspada se na dva atoma kisika; svaki atom tada se spaja s molekulom kisika. Molekula ozona je nestabilna, pa ubrzo propada i ponovno stvara molekularni kisik. Ovaj ciklički proces apsorbira zračenje i neprestano se događa u gornjim tokovima stratosfere.
Znanstvenici mjere ozonski sloj u Dobsonovim jedinicama, a to je broj molekula ozona koji je potreban da bi sloj bio debeo 0,01 milimetara. Prosječna debljina ozonskog sloja je 300 Dobsonovih jedinica ili oko 3 milimetra. To nije jako gusto - riječ je o debljini tri novčića složenih zajedno.
Definicija oštećenja ozonskog omotača i kako se to događa
Do oštećenja ozona dolazi zbog kemikalija koje sadrže elemente klor i brom, koji su halogeni. Oni su važni sastojci klase rashladnih sredstava zvanih klorofluoroogljikovodici (CFC) koji su se intenzivno koristili sredinom 20. stoljeća. CFC su inertni i sposobni su migrirati u gornju atmosferu na strujama vjetra, gdje ih sunčeva ultraljubičasta energija rastavlja.
Atomi klora i broma vrlo su reaktivni i kad se oslobode molekula CFC, reagiraju s dodatnim atomom kisika u ozonu dajući hipoklorit (ClO-) ili hipobromita (BrO-) ioni i molekularni kisik. Ti su ioni još uvijek nestabilni i reagiraju s drugom molekulom ozona stvarajući više molekularnog kisika i ostavljajući halogeni ion slobodnim da proces započne iznova.
Najozbiljnije iscrpljivanje ozonskog omotača događa se iznad Južnog pola krajem zime i početkom proljeća. U to se vrijeme ozonski omotač smanjuje na samo 100 Dobsonovih jedinica ili približno na debljinu novčića. Otkako je otkrivena, ova "ozonska rupa" povećavala se svake slijedeće antarktičke zime prije nego što je nestala ljeti.
Montrealski protokol i ozdravljenje ozonskim slojem
1987. godine skupina od 24 države sastala se u Montrealu i pregovarala o "Montrealskom protokolu o supstancama koje Iscrpiti ozonski omotač. "Dogovorili su se da će postupno ukinuti upotrebu CFC-a i drugih kemikalija koje oštećuju ozonski omotač 1995. Od tada je ozonska rupa nastavila rasti, uglavnom zahvaljujući kemikalijama koje su već bile u atmosferi. Međutim, 2016. godine skupina znanstvenika s MIT-a pronašla je dokaze o zacjeljivanju ozonskog sloja. Antarktička ozonska rupa počinje rasti kasnije u sezoni, ne raste toliko velika i više nije toliko duboka. Znanstvenici ovo vide kao dokaz da Montrealski protokol djeluje. Ako jest i nastavi to činiti, očekuju da će rupa potpuno zacijeliti do sredine 21. stoljeća.