Dziura ozonowa - przyczyny, skutki, zapobieganie

W atmosferze otaczającej kulę ziemską na wysokości od 20-35 km (maksimum koncentracji na wysokości 23km) występuje warstwa ozonowa (ozonosfera). Jest to powłoka ochronna, w której znajduje się największe zagęszczenie ozonu – odmiany tlenu o trójatomowych cząsteczkach (O₃). Choć mówimy o warstwie ozonowej w istocie powinniśmy użyć sformułowania warstewka, gdyż  cały ozon w temperaturze 0°C i przy ciśnieniu 1 atmosfery utworzyłby powłoczkę o grubość zaledwie 3 mm.  Umownie przyjęło się używać, że warstwa ozonu ma grubość 300 jednostek Dobsona.

Pomimo tego, że ilość ozonu w stratosferze (część atmosfery sięgająca do wysokości około 50 km) jest niewielka, to jego znaczenie jest nieocenione. Ozon pochłania promieniowanie ultrafioletowe , którego działanie jest bardzo szkodliwe dla człowieka i innych organizmów żyjących na Ziemi. Niestety w przeciągu ostatnich 50 lat zawartość ozonu gwałtownie spada. Zjawisko zmniejszenia koncentracji O₃ w ozonosferze Ziemi nazywamy dziurą ozonową.

Dziura ozonowa nad Antarktydą (zdjęcia z roku 2006)

Dziura ozonowa powstaje pod wpływem niszczenia warstwy ozonowej przez uwalniane do atmosfery związków chemicznych zwanych freonami i halonami. Są to chloro-fluoro-bromo-pochodne węglowodorów (a w szczególności metanu i etanu), które miały rozpraszać się w środowisku i być nieszkodliwe dla organizmów żywych. Rzeczywistość okazała się inna. Freony mogą być przenoszone na bardzo duże odległości i utrzymywać się w atmosferze nawet do 100 lat. Pod wpływem promieniowania UV z freonów uwalnia się chlor, który  wchodzi w reakcje łańcuchową z ozonem. W jej wyniku powstaje jedna cząsteczka dwuatomowego tlenu (O₂) i jedna cząsteczka tlenku chloru. Aktywny tlenek chloru atakuje kolejne cząsteczki ozonu dając następny atom chloru, który znów reaguje z ozonem (i tak w kółko).

Freony są używane w:

• urządzeniach chłodzących (w lodówkach, zamrażalkach) i klimatyzacyjnych;
• produkcji kosmetyków (dezodorantów, lakierów do włosów i innych aerosoli);
• produkcji pianek z poliuretanu i polistyrenu (np. w tkaninach ociepleniowych, materacach);
• produkcji niektórych farb i klejów;

Halony są używane w produkcji gaśnic.

Skutki powstawania dziury ozonowej:

• wzrost zachorowania na choroby nowotworowe;
• wzrost zachorowania na kataraktę;
• możliwość wystąpienia oparzeń słonecznych;
• wzrost śmiertelności fitoplanktonu;
• negatywny wpływ na sinice wiążące azot;
• spadek plonów niektórych roślin uprawnych;

Aby zapobiec powstawaniu dziury ozonowej należy wykluczyć, a przynajmniej ograniczyć używanie freonów i halonów w produkcji chemicznej. Niezbędne jest w tym celu wprowadzenie jednoznacznych przepisów prawnych regulujących tą kwestię.