في منتصف القرن العشرين بدأ يظهر اهتمام جماعي بالتأثير البشري على البيئة، حيث كان العلماء يراقبون عن كثب كيفية عمل تدخل المجتمع في العمليات الطبيعية للأرض، في سبعينيات القرن الماضي أدى هذا البحث إلى بعض الملاحظات المثيرة للاهتمام حول طبقة الأوزون وثقب الأوزون على الأرض.
هذه الطبقة موجودة في الغلاف الجوي وتمنع الأشعة فوق البنفسجية المفرطة من الدخول إلى الأرض، لوحظ وجود انخفاض مطرد في الأوزون في الستراتوسفير والتي تتكون من طبقة الأوزون، كما لاحظوا استنفاد طبقة الأوزون بكميات أكبر على قطبي الأرض وهو ما يُعرف باسم ثقب الأوزون.
هو عبارة عن طبقة من الغاز ترتفع بحوالي 25-30 كم فوق سطح الأرض، يتكون الأوزون من الأكسجين وينتج بشكل طبيعي في الغلاف الجوي، ومع انخفاض وجود الأوزون في الغلاف الجوي فإنه يتسبب في أن تصبح طبقة الأوزون أرق، وكلما أصبحت طبقة الأوزون أكثر رقة كلما زاد حجم ثقب الأوزون.
تعتبر طبقة الأوزون مهمة لأنها تمنع وصول الكثير من الأشعة فوق البنفسجية الضارة إلى الأرض، للأشعة فوق البنفسجية القدرة على تدمير النباتات والحيوانات ويمكن أن تسبب سرطان الجلد وإعتام عدسة العين للإنسان، إن وجود الحياة على الأرض ممكن أن يسبب وجود طبقة الأوزون حول الأرض.
يصف استنفاد الأوزون ظاهرتين متميزتين لكنهما مرتبطان ببعضهما البعض، حيث لوحظ منذ أواخر السبعينيات أنه يوجد انخفاض مطرد بنحو أربعة في المائة في الكمية الإجمالية للأوزون في طبقة الستراتوسفير للأرض (طبقة الأوزون) وانخفاض أكبر بكثير في فصل الربيع في أوزون الستراتوسفير حول المناطق القطبية للأرض.
تم العثور على السبب الرئيسي لثقب الأوزون وهو الغازات التي تحتوي على مركبات الكربون الكلورية فلورية والهالونات (مركبات مماثلة مع البروم أو اليود) والفريونات، توجد عادة هذه الغازات في علب الهباء الجوي ويتم إطلاقها بواسطة العديد من الأجهزة الإلكترونية، تحتوي كل هذه الغازات على الكلور وهو سبب رئيسي وراء ترقق طبقة الأوزون.
كما أن وجود الكلور داخل مركبات الكلوروفلوروكربون يحلل غازات الأوزون في طبقة الأوزون مما يزيد من فرص استنفاد طبقة الأوزون، حتى الآن شكلت مركبات الكلوروفلوروكربون حوالي 80٪ من نضوب طبقة الأوزون.
يحدث تدمير طبقة الأوزون بشكل أساسي عندما تبدأ كمية الغازات التي تحتوي على الكلور في الزيادة في البيئة، فعندما ترتفع هذه الغازات إلى أعلى فإنها تتعرض للأشعة فوق البنفسجية، حيث يؤدي هذا بعد ذلك إلى تفاعل كيميائي ينتج عنه ذرات الكلور وهذه تؤثر على ذرات الأوزون وتسبب استنفاد طبقة الأوزون.
يتم إنتاج أوزون الستراتوسفير بشكل مستمر من خلال عمل أشعة الشمس فوق البنفسجية على جزيئات الأكسجين المعروفة باسم التفاعلات الكيميائية الضوئية، حيث يتكون الأوزون بشكل أساسي عند خطوط العرض الاستوائية ولكن أنماط دوران الهواء واسعة النطاق في طبقة الستراتوسفير السفلى، حيث تعمل على تحرك الأوزون نحو القطبين مما يؤدي الى تراكم تركيزه.
بالإضافة إلى هذه الحركة العالمية فإن الدوامات القطبية الشتوية القوية مهمة أيضًا لتركيز الأوزون في القطبين، خلال الشتاء القطبي المظلم باستمرار يصبح الهواء داخل هذه الدوامات القطبية شديد البرودة وهو شرط ضروري لتشكيل السحب الستراتوسفيرية القطبية، تخلق السحب الستراتوسفيرية القطبية ظروفًا لتدمير الأوزون بشكل كبير لأنها توفر سطحًا ليتحول الكلور إلى شكل يدمر الأوزون.
على الرغم من أن العملية كانت تحدث منذ عدة سنوات إلا أن طبقة الأوزون كانت تصلح نفسها بشكل طبيعي، مع الزيادة الملحوظة في انبعاث هذه الغازات أصبح ثقب الأوزون فوق القارة القطبية الجنوبية جزءًا دائمًا من الطبقة، وعلى الرغم من أن الضرر قابل للإصلاح إلا أنه سيتطلب عدة عقود وتخفيض كبير في الانبعاثات.
لا يزال تأثير ثقب الأوزون والأضرار التي لحقت بالطبقة غير مفهومة جيدًا، بصرف النظر عن الانخفاض التدريجي لطبقة الأوزون في جميع أنحاء العالم هناك القليل من الأدلة القابلة للقياس الكمي لظهور ثقوب جديدة في أي وقت قريب، ومع ذلك يعمل عدد من الدول على تخفيف الضرر من خلال ما يلي: