Aarde heeft veel voordelen bij de planeten in het zonnestelsel, van de gematigde temperaturen en het bestaan ​​van water en zuurstof tot de laag ozonmoleculen die de bewoners beschermen tegen de schadelijke energie van de zon . De komst van chloorfluorkoolwaterstoffen of CFK's bedreigde de ozonlaag en het overleven van de aardbewoners. Fabrikanten dachten dat de chemicaliën het wondermiddel waren voor hun productiehoofdpijn omdat CFK's geen geuren uitstraalden, stabiel waren, niet ontvlambaar of giftig waren en goedkoop konden worden vervaardigd. Weinig wisten deze fabrikanten dat hun hoop pas decennia later zou worden vernietigd.

De ozonlaag en ultraviolette straling

Een laag ozon omhult de aarde en houdt schadelijke UV- of ultravioletstraling van het bereiken van levende wezens op het aardoppervlak. De ozonlaag bestaat voornamelijk in de stratosfeer, een laag van de atmosfeer die zich uitstrekt van 10 tot 50 kilometer (boven 6 tot 30 mijl) boven het aardoppervlak. UV-straling veroorzaakt verschillende schadelijke effecten bij de mens, waaronder huidkanker en staar, een vertroebeling van de lens van het oog. Ozon bestaat uit drie zuurstofatomen aan elkaar gehecht chemisch, terwijl zuurstof in de gebruikelijke vorm diatomisch is, wat betekent dat het twee chemisch gebonden atomen van zuurstof bevat. Ozonmoleculen absorberen UV-stralen en gebruiken deze energie om een ​​zuurstofatoom van het ozonmolecuul af te scheiden. Dit verbruikt de energie van de UV-straal en maakt het onschadelijk voor levende wezens. Van de drie soorten UV-straling is UVB het schadelijkst, omdat het het verst bereikt, zelfs onder het oppervlak van de oceaan.

Bepaalde chloorfluorkoolwaterstoffen

Chloorfluorkoolstoffen, of CFK's, zijn samengesteld uit combinaties van de elementen chloor, fluor en koolstof; aërosolen, koelmiddelen en schuimen bevatten CFK's. Wanneer deze CFK's de lucht in gaan, stijgen ze op in de atmosfeer om ozonmoleculen te ontmoeten en te vernietigen. Voor het eerst gebruikt in 1928, CFK's zijn sindsdien meer gebruikelijk geworden omdat verschillende andere CFC-verbindingen zijn gemaakt. Enkele van de bekendere CFK's zijn de Freon-compounds, die werden gebruikt als koelingrediënten in koelkasten en airconditioners, maar inmiddels zijn uitgefaseerd uit de productie in de Verenigde Staten. De Amerikaanse overheid staat nog steeds het gebruik van Freon toe in apparaten en voertuigen zolang de voorraad strekt. Milieuvriendelijke verbindingen hebben Freon grotendeels vervangen als koelmiddelen.

Destructieve kracht van chloorfluorkoolstoffen

Wanneer de UV-stralen van de zon in contact komen met CFK's, raken de chlooratomen los. Deze chlooratomen dwalen rond de atmosfeer totdat ze botsen met ozonmoleculen. Het chlooratoom en een van de zuurstofatomen van ozon worden gecombineerd, waardoor diatomische of moleculaire zuurstof achterblijft. Wanneer een vrij zuurstofatoom in contact komt met deze chloor-zuurstofverbinding, combineren de twee zuurstofatomen om moleculaire zuurstof te vormen, en het chloor gaat af om meer ozonmoleculen te verwoesten. Moleculaire zuurstof, in tegenstelling tot ozonmoleculen, kan niet voorkomen dat UV-stralen het aardoppervlak bereiken. Het Amerikaanse Environmental Protection Agency schat dat één chlooratoom maar liefst 100.000 ozonmoleculen kan vernietigen. In 1974 publiceerden M. J. Molina en F. S. Rowland een paper waarin werd beschreven hoe CFK's ozonmoleculen in de atmosfeer afbraken.

Afzetting van ozon

CFK's komen vrij in de atmosfeer vanwege lekken in apparatuur. Omdat CFK's stabiele verbindingen zijn en niet oplossen in water, blijven ze vaak lang hangen, van tientallen tot honderden jaren. Over het algemeen wordt ozon voortdurend gevormd en vernietigd, maar de totale hoeveelheid ozon in de atmosfeer moet in wezen op een stabiel aantal blijven. CFK's verstoren dit evenwicht en verwijderen ozon sneller dan het kan vervangen.

Schadelijke gevolgen van Ozonverlies

UVB-stralen breken DNA af, het molecuul dat het genetisch materiaal van alle levende wezens opslaat. Organismen kunnen een deel van deze schade zelf repareren, maar het niet-gerepareerde DNA veroorzaakt de vorming van kankers en resulteert in andere mutante effecten zoals ontbrekende of extra ledematen bij dieren. In 1978, na de publicatie van verschillende studies over de effecten van CFK's op de ozonlaag, besloten de Verenigde Staten CFK's te verbieden die in spuitbussen worden gebruikt, waarbij verschillende andere landen het voorbeeld volgen.