Dziura ozonowa

Cząsteczki ozonu występującego w stratosferze (górne warstwy atmosfery, na wysokości około 30 kilometrów) odfiltrowują część ultrafioletu w zakresie 280-320 nm. Ten rodzaj promieniowania jest bardzo szkodliwy dla organizmów, także dla ludzi, ponieważ uszkadza cząsteczki DNA. Dzięki ozonowi natężenie tego promieniowania jest przy powierzchni ziemi bardzo małe. Tak było dopóty, dopóki do atmosfery nie przedostały się sztucznie przez człowieka wytwarzane związki chemiczne, chlorofluoroalkany - pospolicie zwane freonami. Ponieważ związki te są nietoksyczne i tanie, stosowano je bez umiaru w urządzeniach chłodniczych i klimatyzacyjnych, a także jako nośnik umożliwiający wydmuchanie zawartości z pojemników aerozolowych. Okazało się jednak, że freony powoli przedostają się do górnych warstw atmosfery, gdzie pod wpływem ultrafioletu z ich cząsteczek uwalnia się atomowy chlor, a ten szybko wchodzi w reakcję z cząsteczką ozonu. W wyniku reakcji powstaje zwykły dwucząsteczkowy tlen i tlenek chloru, który reaguje z kolejną cząsteczką ozonu, a wtedy znowu uwalnia się atmowy chlor i cykl zaczyna się od początku. Pojedynczy atom chloru może zniszczyć setki tysięcy cząsteczek ozonu. Stężenie tego gazu maleje, promienie UV nie są zatrzymywane i mogą dotrzeć do powierzchni Ziemi. Redukcja zawartości ozonu w stratosferze (dziura ozonowa) jest zjawiskiem sezonowym; szczególnie wyraźnie objawia się nad biegunami, ale występuje również na innych szerokościach geograficznych. Chociaż użycie freonów w przemyśle zostało ograniczone, to jednak nie wyeliminowano go całkowiecie, a środki zastępcze również nie są obojętne dla ozonu stratosferycznego. Co więcej, ilość freonów już obecnych w atmosferze jest tak dłuża, że skutki będą odczuwalne przez wiele lat. Dla ludzi oznacza to wzrost ryzyka zachorowania na raka skóry. Można temu zapobiegać stosując odpowiednie preparaty ochronne. Zauważono także między innymi dzięki obserwacjom satelitarnym, iż w morzach wokół Antarktydy pojawieniu się dziury ozonowej towarzyszy kilkuprocentowe zmniejszenie produkcji pierwotnej planktonu. Jeżeli to rzeczywiście skutek zabójczego działania promieniowania UV, to zjawisko będzie się powtarzać i może wpłynąć na funkcjonowanie całej sieci troficznej ekosystemu Antarktyki. Stratosferyczny ozon można uznać za tarczę chroniącą biosferę przed zabójczymi promieniami, ale ten sam gaz, kiedy pojawi się przy powierzchni Ziemi, sam stanowi poważne zagrożenie. Ozon jest silnie toksyczny, szkodliwy dla roślin i zwierząt. Powstaje z cząsteczek tlenu, kiedy przy silnym nasłoniecznieniu pojawi się w powietrzu wiele tlenków azotu, np. ze spalin samochodowych.