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L'ozono, una forma di ossigeno, non è un composto abbondante nell'atmosfera terrestre, ma è importante. Forma uno strato nella stratosfera che blocca le radiazioni solari ultraviolette dannose e senza quello strato le condizioni in superficie sarebbero meno favorevoli per gli esseri viventi. Il rilascio di clorofluorocarburi nell'atmosfera danneggia questo strato di ozono, poiché il cloro - un componente dei CFC - è altamente reattivo e interagisce con l'ozono per trasformarlo in normali molecole di ossigeno.
Ozono nell'atmosfera
L'ozono è un composto formato da tre atomi di ossigeno ed esiste in due strati separati nell'atmosfera. Nella troposfera, vicino al suolo, è considerato un inquinante. Danneggia le colture e provoca disturbi respiratori nell'uomo. Nella stratosfera superiore, tuttavia, forma uno strato che assorbe la luce ultravioletta. Gli scienziati misurano lo spessore di questo strato di "buono" ozono nelle unità di Dobson, dal nome del fisico britannico Gordon Miller Bourne Dobson, un pioniere nello studio dell'ozono. Un'unità Dobson è definita come uno spessore di 0,01 millimetri (0,0004 pollici) a temperatura e pressione standard, che è 0 gradi Celsius (32 gradi Fahrenheit) e 1 atmosfera.
Reazione con ozono
Il cloro agisce come catalizzatore nel trasformare l'ozono in ossigeno in una reazione che non è stata compresa fino al 1973. Quando un atomo di cloro libero e una molecola di ozono interagiscono, l'atomo di cloro spoglia la terza molecola di ossigeno per formare monossido di cloro, un composto instabile, e lasciare un molecola di ossigeno stabile. Poiché la molecola di monossido di cloro è instabile, può interagire con un atomo di ossigeno libero per produrre un'altra molecola costituita da due atomi di ossigeno e - soprattutto - lasciare l'atomo di cloro libero per avviare nuovamente il processo. Questo ciclo può ripetersi migliaia di volte, diminuendo costantemente la quantità di ozono.
Fonti di cloro
Poiché il cloro è instabile, reagirebbe, se rilasciato nella sua forma elementare, con qualche altro elemento o composto prima di raggiungere la stratosfera. Tuttavia, il cloro è un elemento chiave in una classe di sostanze chiamate clorofluorocarburi, che hanno una serie di applicazioni nell'industria, compresa la refrigerazione. A differenza del cloro puro, i CFC sono inerti e, quando rilasciati a livello del suolo, mantengono la loro struttura indefinitamente. Alla fine migrano nell'atmosfera superiore, tuttavia, dove la luce del sole è abbastanza intensa da separarli e rilasciare cloro. Il cloro non è necessariamente l'unico elemento che esaurisce l'ozono. Anche il bromo, l'idrogeno e l'azoto lo fanno.
The Ozone Hole
Lo spessore dello strato di ozono è in media dalle 300 alle 500 unità Dobson, che corrisponde all'incirca allo spessore di due penny impilati. Nel 1984, gli scienziati britannici nell'Antartico hanno riportato un assottigliamento ricorrente di questo strato a 180 unità Dobson, o poco più dello spessore di un centesimo. Questo assottigliamento si verifica durante l'inverno e la primavera dell'Antartico, quando le nuvole stratosferiche di particelle di ghiaccio accelerano la distruzione dell'ozono. Il buco cresce ogni anno per comprendere la maggior parte del continente antartico e oltre, e lo strato è diventato sottile come 73 unità Dobson in alcuni anni, che è inferiore allo spessore di un centesimo.