Ozon går naturlig tapt i kjemiske reaksjoner. Frem til 1960-årene trodde man at en spalting av O3 til O og O2 ved hjelp av sollys, var tilstrekkelig til å holde likevekt med produksjonen. Det er imidlertid klart at denne prosessen er altfor langsom til å bryte ned ozon i takt med produksjonen. Det som bidrar mest effektivt til nedbryting av ozon, er katalytiske reaksjoner ved frie radikaler, som er svært reaktive.
Frie radikaler deltar aktivt i nedbrytingsprosessen, men man finner dem også igjen som frie komponenter i sluttproduktene, det vil si de forbrukes ikke i prosessen. De vil holde seg lenge i stratosfæren, og det kreves liten tilførsel av dem for at nedbrytingsprosessen kan fortsette. De viktigste radikalene i ozonnedbrytingen er nitrogen-, hydrogen-/oksygen-, klor- og bromforbindelser.
Naturlige kilder for nitrogenoksider er blant annet lystgass, N2O, som frigjøres ved mikrobiologiske prosesser og forbrenningsprosesser på Jorden. I stratosfæren vil N2O reagere med eksiterte oksygenatomer, slik at det blir dannet nitrogenoksid, NO, som er aktivt med i nedbryting av ozon ved prosessen NO + O3 → NO2 + O2. Gjennom nye reaksjoner av typen NO2 + O → NO + O2, får man igjen dannet NO, som kan inngå i nye reaksjoner med O3.
Halogenradikaler som atomært klor, Cl, og brom, Br, er svært reaktive og bidrar til nedbryting av ozon i reaksjoner av samme type som i NO-syklusen. Disse radikalene kan stamme fra naturlige kilder, for eksempel metylklorid, CH3Cl, som dannes i havet og frigjøres til atmosfæren. I stratosfæren vil dette bli spaltet av kortbølget UV-stråling slik at det blir dannet klor. Sporadisk kan store klormengder bli tilført stratosfæren under vulkanutbrudd.
I tillegg til de naturlige kildene for radikaler, ble man på 1970-tallet klar over at vi mennesker kan påvirke ozonbalansen gjennom utslipp av en rekke ozonnedbrytende gasser. Dette handlet i stor grad om såkalte klorfluorkarboner, KFK eller freoner, og bromfluorkarboner, haloner. Disse stoffene skulle snart bli sett på som en alvorlig trussel mot miljøet på Jorden.
KFK-gasser har vært brukt som drivgass i spraybokser, i kjøleindustri, ved renseanlegg, i produksjon av isolasjonsmaterialer, i brannslokningsapparater med mer. Dette er gasser som ikke finnes naturlig i naturen. På bakkenivå er de lite reaktive, med en levetid på 50–150 år. Men i stratosfæren vil de bli spaltet av UV-stråling, slik at det dannes klorradikaler som kan forsterke nedbrytingen av ozonlaget.
På slutten av 1970-tallet ble verdenssamfunnet stadig mer opptatt av problematikken med et stadig tynnere ozonlag. Da det ble klart at utslipp av for eksempel KFK-gasser kan bryte ned ozonlaget, ble det i mange land satt i gang tiltak mot bruk av slike gasser, blant annet forbud mot KFK som drivgass i spraybokser. I 1985 ble det inngått en internasjonal avtale, Wien-konvensjonen, om beskyttelse av ozonlaget. Mer spesifikke mål og begrensninger i utslippene kom inn i Montreal-protokollen av 1987. Denne avtalen er senere blitt reforhandlet flere ganger, noe som har ført til langt strengere krav til reduksjon av utslipp, og til totalt forbud mot enkelte KFK-typer.
Utslippsreguleringen omfatter nå også de såkalte erstatningsstoffene. Dette er stoffer som i en overgangsperiode ble godkjent brukt i stedet for KFK-gassene. De kjennetegnes ved at de inneholder ett eller flere hydrogenatomer, og de betegnes derfor som HKFK. Hydrogenforbindelsen gjør at de brytes lettere ned enn KFK-gassene, og de vil derfor ikke bli transportert opp i stratosfæren i samme grad som KFK-gassene. På lengre sikt er imidlertid også disse stoffene uønsket, og det legges opp til en utfasing i bruk av HKFK-gasser innen år 2020.
Økningen av klor i troposfæren er blitt langt mindre enn tidligere. På grunn av den lange levetiden for KFK-gasser, vil imidlertid klorinnholdet i stratosfæren fortsette å øke enda noen år. Modellberegninger av utviklingen viser at ozonlaget mellom 2025 og 2050 vil være tilbake på 1980-årsverdier. Det er imidlertid store usikkerheter i disse beregningene. Modellene tar for eksempel ikke hensyn til klimaendringer og endrede sirkulasjonsmønstre i atmosfæren.
Bekymringen omkring reduksjonen av ozonlaget er først og fremst knyttet til økning av UV-strålingen. Det er imidlertid ikke åpenbart hvilke skadelige virkninger dette vil gi. Det avhenger av virkningsspektret for de forskjellige påvirkningene. Det er for eksempel undersøkelser som viser at UVA-stråling, som i liten grad absorberes av ozon, kan være sterkt medvirkende til utvikling av malignt melanom (ondartet føflekksvulst).
Kommentarer
Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.
Du må være logget inn for å kommentere.