Περιεχόμενο
Πριν από τον Thomas Midgley νεώτερος και οι συνεργάτες του εφευρέθηκαν Freon το 1928, τα πιο κοινά ψυκτικά ήταν επικίνδυνα χημικά όπως το διοξείδιο του θείου, το μεθυλοχλωρίδιο και η αμμωνία. Ο φρέον είναι ένας συνδυασμός αρκετών χλωροφθορανθράκων ή CFC, οι οποίοι είναι τόσο χημικώς αδρανείς ώστε οι μηχανικοί πίστευαν ότι βρήκαν μια θαυματουργή ένωση. Τα CFCs είναι άγευστα, άοσμο, μη εύφλεκτα και μη διαβρωτικά, αλλά το 1974, δύο επιστήμονες προειδοποίησαν ότι είναι μακράν αβλαβείς και οι προειδοποιήσεις τους επιβεβαιώθηκαν το 1985.
Το στρώμα του όζοντος
Το οξυγόνο είναι το δεύτερο πιο άφθονο αέριο στην ατμόσφαιρα της Γης και υπάρχει κυρίως ως μόρια από δύο άτομα οξυγόνου. Το οξυγόνο μπορεί να συνδυαστεί σε μόρια με τρία άτομα, ωστόσο, τα οποία ονομάζονται όζον. Το όζον κοντά στο έδαφος είναι ένας ρύπος, αλλά στην ανώτερη στρατόσφαιρα, σχηματίζει ένα προστατευτικό στρώμα γύρω από τον πλανήτη που απορροφά το υπεριώδες ηλιακό φως, προστατεύοντας έτσι όλη τη ζωή από τις βλαβερές συνέπειες αυτής της ακτινοβολίας. Το πάχος αυτού του στρώματος μετράται σε μονάδες Dobson (DU). ένας DU είναι εκατοστό του χιλιοστού σε κανονική θερμοκρασία και πίεση. Το στρώμα του όζοντος είναι κατά μέσο όρο περίπου 300 έως 500 DU, το οποίο είναι περίπου το πάχος των δύο στοιβαγμένων πένων.
Η επίδραση των CFC
Οι επιστήμονες αρχικά άρχισαν να συνειδητοποιούν τη δυνατότητα του χλωρίου να αλληλεπιδράσει καταστρεπτικά με το όζον στις αρχές της δεκαετίας του 1970 και οι Sherwood Rowland και Mario Molina προειδοποίησαν για τον κίνδυνο που οι CFC έθεσαν στη στιβάδα του όζοντος το 1974. Αυτός ο κίνδυνος είναι άμεση συνέπεια του γεγονότος ότι οι χλωροφθοράνθρακες - που περιέχουν άνθρακα, φθόριο και χλώριο - είναι τόσο αδρανείς. Επειδή δεν αντιδρούν με τίποτα στην κατώτερη ατμόσφαιρα, τα μόρια CFC μεταφέρονται τελικά στην ανώτερη ατμόσφαιρα, όπου η ηλιακή ακτινοβολία είναι αρκετά έντονη για να τα σπάσει. Αυτό παράγει ελεύθερο χλώριο - ένα στοιχείο που δεν είναι παρά αδρανές.
Η επίδραση του χλωρίου στο όζον
Η διαδικασία με την οποία το χλώριο καταστρέφει το όζον είναι δύο βήματα. Μια ρίζα χλωρίου, η οποία είναι εξαιρετικά δραστική, λουρίζει το επιπλέον άτομο οξυγόνου από ένα μόριο όζοντος, σχηματίζοντας μονοξείδιο του χλωρίου και αφήνοντας ένα μόριο οξυγόνου ως προϊόν της αντίδρασης.Το μονοξείδιο του χλωρίου είναι επίσης πολύ αντιδραστικό και συνδυάζεται με ένα άλλο μόριο όζοντος για να σχηματίσει δύο μόρια οξυγόνου και αφήνει ελεύθερο το άτομο χλωρίου για να ξεκινήσει ξανά η διαδικασία. Ένα μόνο άτομο χλωρίου μπορεί να καταστρέψει χιλιάδες μόρια όζοντος σε επαρκώς ψυχρές θερμοκρασίες. Αυτές οι θερμοκρασίες υπάρχουν στην Ανταρκτική και σε μικρότερο βαθμό στην Αρκτική, κατά τη διάρκεια του χειμώνα.
Η τρυπα του Οζοντος
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν για πρώτη φορά στοιχεία σχετικά με την τρύπα του όζοντος στην Ανταρκτική το 1985. Οι κυβερνήσεις των χωρών ήταν έτοιμες να αντιδράσουν, καταλήγοντας σε συμφωνία στο Μόντρεαλ το 1987, ώστε μέχρι το 2010 να σταματήσουν τη χρήση CFC μεταξύ των χωρών που υπέγραψαν. Το μέσο πάχος του στρώματος σε μια τρύπα του όζοντος, που αναπτύσσεται κάθε χρόνο κατά τη διάρκεια της πηγής της Ανταρκτικής, είναι περίπου 100 DU - το πάχος μιας δεκάδας. Η μεγαλύτερη τρύπα που παρατηρήθηκε ήταν το 2006. ήταν 76,30 εκατομμύρια τετραγωνικά χιλιόμετρα στην περιοχή (29,46 εκατομμύρια τετραγωνικά μίλια). καμία τρύπα τα επόμενα χρόνια, από το 2014, ήταν τόσο μεγάλη. Η πρώτη τρύπα του όζοντος στην Αρκτική παρατηρήθηκε το 2011 μετά από έναν ασυνήθιστα ψυχρό χειμώνα στην Αρκτική.