Μείωση του όζοντος, σταδιακή αραίωση της στιβάδας του όζοντος της Γης στην ανώτερη ατμόσφαιρα που προκαλείται από την απελευθέρωση χημικών ενώσεων που περιέχουν αέριο χλώριο ή βρώμιο από τη βιομηχανία και άλλες ανθρώπινες δραστηριότητες. Η αραίωση είναι πιο έντονη στις πολικές περιοχές, ειδικά στην Ανταρκτική. Η εξάντληση του όζοντος είναι ένα σημαντικό περιβαλλοντικό πρόβλημα επειδή αυξάνει την ποσότητα της υπεριώδους ακτινοβολίας (UV) που φτάνει στην επιφάνεια της Γης, η οποία αυξάνει το ποσοστό καρκίνου του δέρματος, καταρράκτη των ματιών και γενετικών και βλαβών του ανοσοποιητικού συστήματος. Το Πρωτόκολλο του Μόντρεαλ, το οποίο επικυρώθηκε το 1987, ήταν η πρώτη από πολλές ολοκληρωμένες διεθνείς συμφωνίες που θεσπίστηκαν για τη διακοπή της παραγωγής και της χρήσης χημικών ουσιών που καταστρέφουν το όζον. Ως αποτέλεσμα της συνεχούς διεθνούς συνεργασίας σε αυτό το θέμα, το στρώμα του όζοντος αναμένεται να ανακάμψει με την πάροδο του χρόνου.
Ιστορία
Το 1969 ο Ολλανδός χημικός Paul Crutzen δημοσίευσε μια εφημερίδα που περιγράφει τον κύριο καταλυτικό κύκλο οξειδίου του αζώτου που επηρεάζει τα επίπεδα του όζοντος. Crutzen κατέδειξε ότι τα οξείδια του αζώτου μπορεί να αντιδράσει με ελεύθερες άτομα οξυγόνου, επιβραδύνοντας έτσι τη δημιουργία του όζοντος (O 3), και μπορεί επίσης να αποσυντίθενται όζον σε διοξείδιο του αζώτου (NO 2) και αέριο οξυγόνο (O 2). Ορισμένοι επιστήμονες και περιβαλλοντολόγοι στη δεκαετία του 1970 χρησιμοποίησαν την έρευνα του Crutzen για να υποστηρίξουν το επιχείρημά τους κατά της δημιουργίας ενός στόλου αμερικανικών υπερηχητικών μεταφορών (SST). Φοβόταν ότι η πιθανή εκπομπή οξειδίων του αζώτου και υδρατμών από αυτά τα αεροσκάφη θα καταστρέψει τη στιβάδα του όζοντος. (Τα SST σχεδιάστηκαν για να πετούν σε υψόμετρο που συμπίπτει με το στρώμα του όζοντος, περίπου 15 έως 35 km [9 έως 22 μίλια] πάνω από την επιφάνεια της Γης.) Στην πραγματικότητα, το αμερικανικό πρόγραμμα SST ακυρώθηκε και μόνο ένας μικρός αριθμός γαλλο-βρετανικών Concordes και τα σοβιετικά Tu-144 τέθηκαν σε λειτουργία, έτσι ώστε τα αποτελέσματα των SST στο στρώμα του όζοντος να είναι αμελητέα για τον αριθμό των αεροσκαφών που λειτουργούν.
Το 1974, ωστόσο, οι Αμερικανοί χημικοί Mario Molina και ο F. Sherwood Rowland του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Irvine αναγνώρισαν ότι οι ανθρωπογενείς χλωροφθοράνθρακες (CFC) - μόρια που περιέχουν μόνο άτομα άνθρακα, φθόριο και χλώριο - θα μπορούσαν να αποτελέσουν σημαντική πηγή χλωρίου στο η στρατόσφαιρα. Σημείωσαν επίσης ότι το χλώριο θα μπορούσε να καταστρέψει εκτεταμένες ποσότητες όζοντος μετά την απελευθέρωσή του από CFCs με υπεριώδη ακτινοβολία. Τα ελεύθερα άτομα χλωρίου και τα αέρια που περιέχουν χλώριο, όπως το μονοξείδιο του χλωρίου (ClO), μπορούν στη συνέχεια να σπάσουν τα μόρια του όζοντος απομακρύνοντας ένα από τα τρία άτομα οξυγόνου. Αργότερα έρευνες αποκάλυψαν ότι το βρώμιο και ορισμένες ενώσεις που περιέχουν βρώμιο, όπως το μονοξείδιο του βρωμίου (BrO), ήταν ακόμη πιο αποτελεσματικές στην καταστροφή του όζοντος από ότι ήταν το χλώριο και οι αντιδραστικές του ενώσεις. Μεταγενέστερες εργαστηριακές μετρήσεις, ατμοσφαιρικές μετρήσεις και μελέτες ατμοσφαιρικής μοντελοποίησης τεκμηριώνουν σύντομα τη σημασία των ευρημάτων τους. Οι Crutzen, Molina και Rowland έλαβαν το βραβείο Νόμπελ Χημείας το 1995 για τις προσπάθειές τους.
Οι ανθρώπινες δραστηριότητες είχαν σημαντική επίδραση στην παγκόσμια συγκέντρωση και κατανομή του στρατοσφαιρικού όζοντος από πριν από τη δεκαετία του 1980. Επιπλέον, οι επιστήμονες σημείωσαν ότι μεγάλες ετήσιες μειώσεις στις μέσες συγκεντρώσεις του όζοντος άρχισαν να συμβαίνουν τουλάχιστον το 1980. Μετρήσεις από δορυφόρους, αεροσκάφη, επίγειους αισθητήρες και άλλα όργανα δείχνουν ότι τα συνολικά ολοκληρωμένα επίπεδα στήλης του όζοντος (δηλαδή, ο αριθμός των μορίων του όζοντος που εμφανίζονται ανά τετραγωνικό μέτρο σε στήλες δειγματοληψίας αέρα) μειώθηκαν παγκοσμίως κατά περίπου 5 τοις εκατό μεταξύ 1970 και στα μέσα της δεκαετίας του 1990, με μικρή αλλαγή μετά. Οι μεγαλύτερες μειώσεις στο όζον σημειώθηκαν στα υψηλά γεωγραφικά πλάτη (προς τους πόλους) και οι μικρότερες μειώσεις σημειώθηκαν στα χαμηλότερα γεωγραφικά πλάτη (οι τροπικές περιοχές). Επιπλέον, οι ατμοσφαιρικές μετρήσεις δείχνουν ότι η εξάντληση της στιβάδας του όζοντος αύξησε την ποσότητα της υπεριώδους ακτινοβολίας που έφτασε στην επιφάνεια της Γης.
Αυτή η παγκόσμια μείωση του στρατοσφαιρικού όζοντος συσχετίζεται καλά με την αύξηση των επιπέδων χλωρίου και βρωμίου στη στρατόσφαιρα από την παραγωγή και την απελευθέρωση CFC και άλλων αλογονάνθρακα. Οι αλογονάνθρακες παράγονται από τη βιομηχανία για διάφορες χρήσεις, όπως ψυκτικά (σε ψυγεία, κλιματιστικά και μεγάλα ψυκτικά συγκροτήματα), προωθητικά για δοχεία αεροζόλ, παράγοντες φυσήματος για την κατασκευή πλαστικών αφρών, πυροσβεστικά μέσα και διαλύτες για στεγνό καθάρισμα και απολίπανση. Οι ατμοσφαιρικές μετρήσεις επιβεβαίωσαν σαφώς θεωρητικές μελέτες που δείχνουν ότι το χλώριο και το βρώμιο που απελευθερώνονται από αλογονάνθρακες στη στρατόσφαιρα αντιδρούν και καταστρέφουν το όζον.
