Садржај
У горњим токовима стратосфере Земље, танки слој молекула озона апсорбује ултраљубичасту сунчеву светлост, стварајући услове на површини погодним за жива бића. Озонски омотач је танак - само отприлике дебљине два наслагана пенија - и одређени гасови ступају у интеракцију са озоном да би изазвали сезонско прорјеђивање слоја. Већина гасова одговорних за ове озонске рупе ослобађа се као резултат људских или индустријских активности.
Озонски омотач
Кисеоник формира око 21 одсто земљине атмосфере, а највећи део тога постоји као стабилан молекул који се састоји од два атома кисеоника. У горњој стратосфери, међутим, сунчева светлост има довољно енергије да неке од ових молекула подели у слободне атоме кисеоника који се могу комбиновати са стабилним молекулима кисеоника да би формирали озон - молекул који се састоји од три атома кисеоника. Три атома стварају конфигурацију која омогућава молекулу да апсорбује ултраљубичасту светлост. Научници верују да се озонски омотач формирао пре око 600 милиона година, омогућавајући организмима да изађу из мора и живе на копну.
Ефекти хлора и брома
Хлор и бром имају сличне атомске структуре и обојица имају способност да истроше озонски омотач. Када појединачни атом било ког елемента дође у контакт са молекулом озона, он скида додатни атом кисеоника да би се формирао мало стабилнији молекул - било хипоклорит или хипобромитни јон - и оставио молекулски кисеоник. Будући да је далеко од инертног, сваки хипоклорит и хипобромитни јон реагира са другим молекулом озона, овај пут формирајући две молекуле кисеоника и остављајући хлор или бром радикал слободним да започну процес поново. На овај начин, један атом хлора или брома може претворити хиљаде молекула озона у кисеоник.
ЦФЦ, метилбромид и халони
Ако се хлор или бромни гас избаце на површину, нити један не би стигао у стратосферу - они би формирали једињења много пре него што су стигли тамо. Међутим, хлор је примарна компонента две класе инертних гасова, названих хлорофлуоро-угљеоници или ЦФЦ. Ови гасови мигрирају у горњу атмосферу, где је сунчево зрачење довољно снажно да распадне молекуле и ослобађа слободног хлора. На исти начин, избацивање метил бромида на нивоу земље ослобађа бром у стратосфери. ЦФЦ имају много користи у индустрији, а метил бромид је пестицид. Остале класе гасова који оштећују озонски омотач и садрже бром, звани халони, користе се у апаратима за гашење пожара и пољопривреди.
Мере контроле
Од фебруара 2013. 197 земаља је пристало на одредбе Монтреалског протокола, међународног уговора који контролише употребу одређених ЦФЦ-а и халона. Уговор се посебно не бави угљен-тетраклоридом, другом супстанцом која оштећује озонски омотач, али пошто се користи у производњи ЦФЦ-а, који су поступно угашени, његова употреба је одбила. Уговор се такође не бави ослобађањем метил бромида или азот-оксида. Потоњи је још један гас који оштећује озон који се ослобађа у пољопривреди и пољопривреди. Као и ЦФЦ, азот оксид формира реактивни радикал у стратосфери који уклања додатни атом кисеоника из озона.