Narušení ozónové vrstvy
Ozón byl objeven v roce 1840. V zemské stratosféře byla jeho přítomnost poprvé pozorována okolo roku 1880. Chlorované a fluorované uhlovodíky (CFC) byly poprvé vyrobeny v Belgii v roce 1892. V roce 1974 byly tyto látky obviněny z toho, že ničí nezanedbatelná množství troposférického ozónu.
Sluneční spektrum obsahuje určitý podíl ultrafialového záření (UV), jehož některé složky (vlnové délky) jsou pro život velmi nepříznivé. Většina energie UV záření však téměř neproniká k zemskému povrchu, protože je pohlcována v oblasti ozónové vrstvy. Ozón je látka toxická, avšak ve stratosféře, kde se vyskytuje ochranná tzv. ozónová vrstva, je jeho přítomnost velmi vítaná. Přibližně 90 % celkového atmosférického ozónu je soustředěno v oblasti mezi přibližně 15 a 40 km výšky nad zemským povrchem. Molekulární kyslík se zde působením tvrdého ultrafialového záření (UV-C) štěpí na kyslík atomární, který se spojuje s ostatními molekulami kyslíku, a vzniká tříatomová molekula ozónu. Takto vzniklý ozón je opět rozkládán delšími vlnovými délkami (UV-B) ultrafialového záření ze slunce. Obě reakce, tedy vznik a rozklad ozónu, jsou za normálních podmínek v rovnováze a vážou veškerou energii UV-C a převážnou část UV-B. Zamezují tak jeho pronikání na zemský povrch.
Z mnoha laboratorních zkoušek, výpočtů a postupně i přímých měření koncentrace ozónu ve stratosféře se potvrdilo, že ozónu v důsledku přítomnosti některých látek, které vyrábí a používá člověk (např. tzv. freonů a dalších podobných látek), ubývá. Největší úbytky byly zaznamenány nad oblastí jižního pólu, nad Antarktidou, kde se zejména v období tamější zimy vrstva ozónu tak ztenčuje, že se hovoří o antarktické ozónové díře. Redukce ozónové vrstvy má však globální charakter a není omezena na oblast Antarktidy, ani jen na jižní polokouli. Přibližně platí, že 1 % snížení obsahu ozónu znamená asi 2 % zvýšení příkonu UV‑B záření na zemský povrch. To znamená, že už dnes je v průměru zvýšeno toto záření ve středních zeměpisných šířkách asi o 10 %. Zvýšený příkon ultrafialového záření působí škodlivě na všechny živé organismy.
Ozónová vrstva jako veřejný statek
Ozónová vrstva je jedním z několika příkladů skutečně světových přírodních zdrojů. Chrání všechny formy života na Zemi. Je symbolem statku veřejného zájmu: nelze nikomu bránit, aby ji využíval, a kdokoli ji může využívat, aniž by omezil její dostupnost pro ostatní. Emise látek poškozujících ozónovou vrstvu mají, z hlediska množství, stejně škodlivé účinky, ať jsou vyprodukovány kdekoli na světě. Byla tedy nutná mezinárodní reakce – Montrealský protokol byl od svého vzniku již ratifikován mnoha státy.
Pozorování atmosféry ukázala, že ozónová vrstva byla ničena rychlostí 5 % každých deset let v prostoru mezi 15 a 40 km nad zemským povrchem, kde se nachází 90% ozónu, a že jednou za rok se nad Antarktidou vytvářela „díra“. V roce 1995 například díra v ozónové vrstvě představovala 22 milionů km2, což odpovídá přibližně dvojnásobku rozlohy Evropy.
Důsledky narušení
Ultrafialové záření (tedy jeho složka UV-B, která může ve zvýšené míře pronikat na zemský povrch) zvyšuje pravděpodobnost výskytu nebezpečné formy rakoviny kůže (melanom) a postihuje rohovku oka, znamená nárůst četnosti očních nemocí a šedých zákalů u lidí. Jelikož je UV-B škodlivé téměř pro všechny organismy, zvýšeným příkonem tohoto záření trpí i ostatní živočichové a rostliny. UV-B zpomaluje fotosyntézu a ovlivňuje nežádoucím způsobem i rostlinnou produkci, tedy i sklizeň plodin.
Zvýšení UVB záření ohrožuje imunitní systémy živých organismů, brzdí růst rostlin a snižuje zemědělské výnosy, zabíjí vodní živočichy, kteří hrají důležitou roli v mořském potravním řetězci, a urychluje degradaci materiálů používaných ve venkovních prostorech, především degradaci plastů, nátěrů a dřeva. Změna objemu ozónu v jiných výškách nad zemským povrchem by se mohla projevit změnami ve struktuře teplot a změnami proudů cirkulujících ve stratosféře, což by mělo významný dopad na klima planety.
Celosvětově byla proto přijata opatření na ochranu ozónové vrstvy. Celou situaci ovšem komplikuje fakt, že i když mezinárodní dohody umožnily významně omezit až zastavit výrobu a spotřebu látek poškozujících ozónovou vrstvu, není problém s tím spojený vyřešen. Většina freonů, látek dříve hojně používaných v chladírenství, elektrotechnice i dalších odvětvích, je velmi stabilní. V ovzduší vydrží desítky let. Vliv na ozónovou vrstvu tedy bude v budoucnu pokračovat.