Vilka är de gaser som påverkar ozonskiktet?

I de övre delarna av jordens stratosfär absorberar ett tunt lager ozonmolekyler ultraviolett solljus, vilket gör förhållandena vid ytan gynnsamma för levande varelser. Ozonskiktet är tunt - bara ungefär tjockleken på två staplade pennor - och vissa gaser interagerar med ozon för att orsaka en säsongsmässig uttunnning av skiktet. De flesta av de gaser som ansvarar för dessa ozonhål frigörs till följd av mänsklig industriell eller jordbruksaktivitet.

Syre bildar cirka 21 procent av jordens atmosfär, och huvuddelen av det finns som en stabil molekyl som består av två syreatomer. I den övre stratosfären har dock solljus tillräckligt med energi för att dela upp några av dessa molekyler i fritt syre atomer som kan kombineras med de stabila syremolekylerna för att bilda ozon - en molekyl som består av tre syre atomer. De tre atomerna skapar en konfiguration som gör det möjligt för molekylen att absorbera ultraviolett ljus. Forskare tror att ozonskiktet bildades för cirka 600 miljoner år sedan, vilket gjorde att organismer kunde komma ut från havet och leva på land.

Klor och brom har liknande atomstrukturer, och båda har förmågan att tömma ozonskiktet. När en enda atom av något av elementen kommer i kontakt med en ozonmolekyl, avlägsnar den den extra syreatomen till bilda en något mer stabil molekyl - antingen en hypoklorit eller en hypobromitjon - och lämna molekylärt syre. Eftersom de är långt ifrån inerta reagerar varje hypoklorit- och hypobromitjon med en annan ozonmolekyl, detta tid att bilda två syremolekyler och lämna klor- eller bromradikalen fritt för att påbörja processen om igen. På detta sätt kan en enda klor- eller bromatom omvandla tusentals ozonmolekyler till syre.

Om klor eller bromgas släpptes ut på ytan, skulle ingen av dem nå stratosfären - de skulle bilda föreningar långt innan de kom dit. Klor är emellertid en primär komponent i två klasser av inerta gaser, kallade klorfluorkolväten eller CFC. Dessa gaser migrera in i den övre atmosfären, där solens strålning är tillräckligt stark för att bryta isär molekylerna och släppa fritt klor. På samma sätt frigör brom i stratosfären genom att utvisa metylbromid på marknivå. CFC har många användningsområden inom industrin, och metylbromid är ett bekämpningsmedel. Andra klasser av ozonnedbrytande gaser som innehåller brom, kallade haloner, används i brandsläckare och jordbruk.

Från och med februari 2013 hade 197 länder godkänt villkoren i Montrealprotokollet, ett internationellt fördrag som styr användningen av vissa CFC och haloner. Fördraget behandlar inte specifikt koltetraklorid, ett annat ozonnedbrytande ämne, men eftersom det används vid tillverkning av CFC, som har fasats ut, har dess användning minskat. Fördraget behandlar inte heller frisättningen av metylbromid eller dikväveoxid. Den senare är en annan ozonnedbrytande gas som släpps ut inom jordbruk och jordbruk. Liksom CFC bildar dikväveoxid en reaktiv radikal i stratosfären som avlägsnar den extra syreatomen från ozon.