Dziura ozonowa

Oprócz światła widzialnego, Słońce wytwarza, m.in. niewidoczne dla oka ludzkiego promieniowanie ultrafioletowe (zwane też nadfioletowym). Jest ono niebezpieczne, ponieważ uszkadza materiał genetyczny komórek skóry, w wyniku czego przyspiesza ich starzenie się. Może także wywołać zmiany nowotworowe (raka). Ultrafiolet jest też zabójczy dla innych organizmów, np. dla drobnych glonów, które tworzą poziom producentów w ekosystemach morskich.
Większa część promieniowania nadfioletowego jest zatrzymywana w górnych partiach atmosfery, bogatych w ozon - alotropową odmianę tlenu złożoną z trzech atomów. Warstwa ozonowa rozciąga się na wysokości ok. 20-35 km, zawiera jednak mało ozonu - przy temperaturze i ciśnieniu panującym na powierzchni Ziemi miałaby grubość zaledwie kilku milimetrów.
Największa dziura ozonowa rozciąga się nad Antarktydą
Regularne badania nad grubością warstwy ozonowej rozpoczęto dopiero w latach osiemdziesiątych za pomocą satelitów. Stwierdzono, że w pewnych miesiącach ilość ozonu, zwłaszcza nad Antarktydą, maleje. Dalsze badania wykazały, że dziura ozonowa w ciągu ostatnich kilkunastu lat znacznie się powiększyła. Co więcej, niepokojący spadek zawartości ozonu w atmosferze zaobserwowano także na innych szerokościach geograficznych, m.in. nad Polską. Na podstawie danych obserwatorium w Arosa oszacowano zmiany grubości warstwy ozonowej nad Szwajcarią od 1926 roku. Stwierdzono, że warstwa ozonowa zaczęła się kurczyć od 1976 roku w tempie 2,9% co 10 lat.
Grudniowa "Wiedza i Życie" podaje, że dziura ozonowa nad Antarktydą jest gigantyczna i wcale nie chce się zmniejszać. Na szczęście jest to spowodowane wybrykami natury - wybitnie ostrą zimą na Antarktydzie. Ta sama sytuacja zdarzyła się niedawno nad Arktyką. Przyszłość rysuje się jednak w jasnych barwach, ponieważ emisja freonów powoli, ale systematycznie maleje. Do pełnego odbudowania warstwy ozonowej zostało jeszcze ok. 20 lat (powinniśmy więc dożyć do tej pięknej chwili).


Dziura nad Antarktydą, zarejestrowana 10 września 2000 roku.
("Wiedza i Życie", grudzień 2000)


Spadkowi grubości warstwy ozonowej winny jest chlor
Chlor rozkłada ozon do zwykłych, dwuatomowych cząsteczek tlenu. Część chloru, docierającego do górnych warstw atmosfery, pochodzi z gazów wulkanicznych. Wyjątkowo duże ubytki w warstwie ozonowej w latach 1992-1993 przypisuje się wcześniejszemu wybuchowi wulkanu Pinatubo na Filipinach. Ale tak silne wybuchy wulkanów zdarzają się rzadko, warstwa ozonowa zaś maleje w stałym tempie.
Głównym źródłem chloru niszczącego warstwę ozonową są freony - związki organiczne, zawierające chlor i fluor (można się także spotkać z nazwą związki chlorowcoorganiczne). Do niedawna były one powszechnie stosowane do wyrobu farb, kosmetyków, lakierów i innych produktów w rozpylaczach (aerozolach). Sprężonymi gazami, dzięki którym tworzyła się mgiełka toaletowa były właśnie freony. Używa się ich również w instalacjach chłodniczych, m.in. w lodówkach i zamrażarkach, a także do wyrobu pianek poliuretanowych, np. styropianu. Freony są niepalne i w normalnych warunkach nieaktywne chemicznie. Jednak wysoko w atmosferze rozkładają się pod wpływem ultrafioletu, wydzielając chlor.
Podczas międzynarodowej konferencji w Montrealu w 1987 roku postanowiono, że należy obniżyć produkcję freonów o 50% do 2000 roku. Wiele krajów, w tym USA, zakazało używania freonów w aerozolach.
Ozon na powierzchni jest gazem szkodliwym
Ozon w górnych partiach atmosfery jest niezbędny dla istnienia życia, ale w bezpośrednim kontakcie z organizmami jest dla nich szkodliwy. Cząsteczki ozonu są bardzo aktywne chemicznie i uszkadzają komórki, np. roślin albo płuc. W dolnych warstwach atmosfery ozon powstaje przede wszystkim w reakcjach spalinowych (tlenków azotu i niektórych węglowodorów) pod wpływem promieniowania słonecznego. Dlatego jego większe stężenie jest największe wokół ruchliwych dróg podczas ładnej, słonecznej pogody.