Vijf lagen atmosfeer omhullen de aarde. De onderste atmosferische laag, waarin mensen leven en ademen, is de troposfeer. Twee lagen die de middelste atmosfeer vormen - de stratosfeer, waar jets vliegen, en de mesosfeer - bedekken de troposfeer. De bovenste atmosfeer bevat zowel de thermosfeer, waar de aurora borealis de lucht verlicht, als de exosfeer, waar de atmosfeer de ruimte ontmoet. De ozonlaag ligt in de stratosfeer. De kooldioxideconcentraties nemen in alle lagen toe, behalve in de exosfeer.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Kooldioxide voorkomt de vorming van nieuwe ozonmoleculen in de troposfeer en hogere CO2 niveaus in de bovenste atmosfeer kunnen in het algemeen bijdragen aan het sluiten van de ozongaten boven de palen.
De ozonlaag
Normaal gesproken bestaat moleculaire zuurstof uit twee zuurstofatomen. In de stratosfeer breekt de straling van de zon echter een deel van de moleculaire zuurstof af. Wanneer een enkel zuurstofatoom botst met moleculaire zuurstof, smelten de drie atomen samen om ozon te vormen. Er is niet veel ozon in de stratosfeer, maar wat er is, vervult een zeer belangrijke taak voor levende wezens op het oppervlak van de planeet. De ozon heeft precies de juiste grootte om een groot deel van de ultraviolette straling van de zon terug de ruimte in te kaatsen en te voorkomen dat deze het aardoppervlak bereikt. Hoge niveaus van UV-straling veroorzaken huidkanker en blindheid.
Het ozongat
Halverwege de jaren tachtig ontdekten wetenschappers dat zich een seizoensgat vormde in de ozonlaag boven de Zuidpool. Iets vernietigde de ozon in de bovenste atmosfeer. Experimenten identificeerden fluor, broom en chloor in de vorm van chloorfluorkoolwaterstoffen, methylbromide en chloorfluorkoolwaterstoffen als de boosdoeners. Deze chemicaliën werden gebruikt in koelkasten, haarlak en brandblussers. Politici en wetenschappers hebben hun krachten gebundeld om vervangingsmiddelen voor deze schadelijke chemicaliën te vinden en de HFK's en CFK's die de ozonafbraak veroorzaakten, te verbieden. Nu herstelt de ozonlaag zich snel.
Kooldioxide
Kooldioxide heeft geen direct effect op ozon, in tegenstelling tot CFK's en HFK's. Hogere niveaus van kooldioxide hebben echter een indirect effect op de ozonlaag in de stratosfeer. Welk effect het heeft, varieert met welke atmosferische laag het zich in en op de breedtegraad bevindt. In de lagere stratosfeer -- het dichtst bij het oppervlak en dicht bij de evenaar -- vertraagt verhoogde CO2 de productie van nieuwe ozon, vooral in de lente. Maar nabij de polen en in de bovenste stratosfeer verhoogt CO2 de hoeveelheid ozon door te voorkomen dat stikstofoxide het afbreekt. Volgens een studie gepubliceerd in het Journal of Geographical Research van maart 2002 door een gezamenlijk onderzoeksteam van de Universiteit van Maryland en NASA, over het algemeen versnelt de toegenomen hoeveelheid CO2 in de atmosfeer het herstel van de ozonlaag - inclusief het gat in het zuiden Pool.
Ozon en klimaatverandering
Ozon is een van de belangrijkste broeikasgassen die helpt om de warmte van de zonnestraling vast te houden. Net als de andere broeikasgassen blokkeert ozon de warmte van het aardoppervlak en voorkomt dat deze de ruimte in ontsnapt. Deze isolerende werking is belangrijk omdat het aardoppervlak anders 's nachts snel afkoelt tot zeer koude temperaturen. Uiteindelijk zou de planeet onherbergzaam worden voor de meeste levensvormen. Te veel broeikasgassen zorgen er echter voor dat er 's nachts te veel warmte wordt vastgehouden, waardoor de gemiddelde temperatuur op aarde langzaam stijgt. Ondanks de deelname van ozon als broeikasgas, is het nog steeds belangrijk dat het terugkeert naar zijn normale niveau. Als ozon niet terugkeert naar normale niveaus, neemt het risico op het ontwikkelen van huidkanker en staar toe door de verhoogde niveaus van UV-straling die de aarde zullen bereiken.