Zanik warstwy ozonowej

Ozon stratosferyczny, cząsteczka utworzona przez trzy atomy tlenu (03), znajduje się na wysokości 15-40 km. Zmniejszenie jego ilości, stwierdzone w latach siedemdziesiątych, jest szczególnie wyraźne na biegunach, gdzie przyjmuje postać "dziury". Zaobserwowano ją najpierw na biegunie południowym, gdzie powstała w wyniku zubożenia o 50% warstwy ozonu w okresie między r. 1979 a 1988. Pomiary przeprowadzone niedawno na biegunie północnym wskazują, że w tym samym czasie w obszarze między 30 a 64 stopniem szerokości geograficznej północnej spadek ilości ozonu wyniósł od 3,5-5%. Rozprzestrzenianie się zjawiska jest niepokojące. O ile dotychczas niszczenie warstwy ozonowej dotyczyło przede wszystkim nie zamieszkałych obszarów bieguna południowego, o tyle teraz zaczyna ono zagrażać terenom silnie zaludnionej Północy: północno-wschodniej Ameryce, Europie zachodniej, gęsto zaludnionym terenom Chin.
Program European Arctic Stratospheric Ozone Experiment, realizowany w okresie od listopada 1991 r. do marca 1992 r., wykorzystał wszelkie najnowocześniejsze techniki: obserwacje z powierzchni Ziemi i z satelitów, wysyłanie balonów-sond, przyrządy pomiarowe na pokładach samolotów czy rakiety docierające bezpośrednio do warstwy ozonowej. Pomiary nie są łatwe, dziura tworzy się bowiem cyklicznie, mniej więcej we wrześniu-październiku; ta jej szczególna właściwość powodowała że przez długi czas naukowcy przypisywali zjawisku charakter naturalny. Analiza zgromadzonych danych daje jednak odpowiedź jednoznaczną: głównymi czynnikami powodującymi zmniejszenie warstwy ozonowej są freony (CFC), a w mniejszym stopniu inne gazy, takie jak metan czy tlenki azotu. Freony są gazami otrzymywanymi sztucznie; wchodzą one w skład aerozoli i cieczy chłodniczych. Źródłem powstania "dziury" jest więc działalność przemysłowa człowieka.
Ten antropogeniczny efekt jest tym bardziej niepokojący, że mogą go pogłębiać czynniki naturalne. Na zmniejszenie grubości warstwy ozonowej wpłynęły też wybuchy niektórych wulkanów. Podejrzenia, że między obydwoma zjawiskami istnieje korelacja, nasunął wybuch wulkanu El Chichon w Meksyku w 1982 r. Erupcja Pinatubo na Filipinach w 1991 r. dwukrotnie potężniejsza, jeżeli chodzi o ilość wyrzuconych związków siarki, potwierdza tę hipotezę.
Niszczenie ozonu jest groźne, jego warstwa jest bowiem rodzajem naturalnej tarczy, chroniącej życie na Ziemi przed ogromnie niebezpiecznym promieniowaniem nadfioletowym UV C (o długości fali poniżej 280 nm.), a częściowo także przed UV B (280-320 nm.). Likwidacja tego ekranu zagraża ludzkiemu zdrowiu. Według raportu ONZ z listopada 1991 r. spadek zawartości ozonu w atmosferze o 10% pociąga za sobą wzrost liczby przypadków raka o 26%, co oznacza 300 tys. nowych zachorowań na całym świecie. Według ustaleń Agencji do Spraw Ochrony Środowiska wzrost ten rozkłada się następująco: o 10% więcej czerniaków złośliwych i o 50% więcej przypadków raka skóry, który wprawdzie nie zabija, ale oszpeca. Tak na przykład w Australii stwierdzono, w ciągu ostatniego dziesięciolecia, wzrost liczby zachorowań na raka skóry pochodzenia słonecznego o 5%. Ustalono że zmniejszenie warstwy ozonu chroniącej przed promieniowaniem UV B, które powoduje obniżenie odporności organizmu, wywołuje wiele uszkodzeń wzroku: zaćmę (zachorowalność rośnie z 1,6 do 1,75 mln przy dziesięcioprocentowym spadku zawartości ozonu), nadwzroczność lub nawet ślepotę. Wprost pod dziurą ozonową znad Antarktydy w okolicach Punta Arenas, pasterze przez cały rok noszą kapelusze i ciemne okulary; wiele ich owiec oślepło.
Spadek ilości ozonu zaburza także łańcuch pokarmowy i zmniejsza produkcję rolną: zwiększona ekspozycja kukurydzy, zboża czy ryżu na promieniowanie UV obniża zarówno jakość, jak i obfitość zbiorów. Ubytek ozonu może wreszcie powodować nasilenie wielu niekorzystnych zmian klimatycznych: wzrost ilości nadfioletu docierającego do Ziemi może m.in. wpływać na nasilenie efektu cieplarnianego.