La Terra gode di molti vantaggi tra i pianeti del sistema solare, dalle sue temperature moderate e l'esistenza di acqua e ossigeno al suo strato di molecole di ozono che proteggono i suoi abitanti dall'energia nociva del sole. L'avvento dei clorofluorocarburi, o CFC, ha minacciato lo strato di ozono e la sopravvivenza degli abitanti della Terra. I produttori ritenevano che le sostanze chimiche fossero la panacea per il loro mal di testa manifatturiero perché i CFC non emettevano odori, erano stabili, non erano infiammabili o tossici e potevano essere fabbricati a basso costo. Poco questi produttori sapevano che le loro speranze sarebbero state infrante solo alcuni decenni più tardi.

Lo strato di ozono e le radiazioni ultraviolette

Uno strato di ozono avvolge la Terra e continua a danneggiare le radiazioni ultraviolette o UV provenienti da raggiungere gli esseri viventi sulla superficie del pianeta. Lo strato di ozono esiste principalmente nella stratosfera, uno strato dell'atmosfera che raggiunge da 10 a 50 chilometri (circa 6 a 30 miglia) sopra la superficie terrestre. Le radiazioni UV causano vari effetti nocivi nell'uomo, tra cui il cancro della pelle e la cataratta, un annebbiamento della lente dell'occhio. L'ozono comprende tre atomi di ossigeno legati insieme chimicamente, mentre l'ossigeno nella sua forma abituale è biatomico, nel senso che contiene due atomi di ossigeno chimicamente legati. Le molecole di ozono assorbono i raggi UV, utilizzando questa energia per separare un atomo di ossigeno dalla molecola di ozono. Questo consuma l'energia del raggio UV e lo rende innocuo per gli esseri viventi. Dei tre tipi di radiazioni UV, l'UVB è il più dannoso perché raggiunge il più lontano, anche al di sotto della superficie dell'oceano.

Clorofluorocarburi definiti

I clorofluorocarburi, o CFC, sono composti costituiti da combinazioni degli elementi cloro, fluoro e carbonio; gli aerosol, i refrigeranti e le schiume contengono CFC. Quando questi CFC entrano nell'aria, si sollevano nell'atmosfera per incontrare e distruggere le molecole di ozono. Utilizzati per la prima volta nel 1928, i CFC sono diventati più comuni con la creazione di vari altri composti CFC. Alcuni dei CFC più noti sono i composti di Freon, che sono stati utilizzati come ingredienti di raffreddamento nei frigoriferi e nei condizionatori d'aria, ma da allora sono stati ritirati dalla produzione negli Stati Uniti. Il governo degli Stati Uniti consente ancora l'uso di Freon in apparecchi e veicoli finché sono disponibili le forniture. I composti ecocompatibili hanno in gran parte sostituito Freon come refrigeranti.

Potere distruttivo dei clorofluorocarburi

Quando i raggi UV del sole entrano in contatto con i CFC, gli atomi di cloro si staccano. Questi atomi di cloro gironzolano per l'atmosfera fino a quando non si incontrano con le molecole di ozono. L'atomo di cloro e uno degli atomi di ossigeno dell'ozono si combinano, lasciandosi dietro ossigeno biatomico o molecolare. Quando un atomo di ossigeno libero contatta questo composto di cloro-ossigeno, i due atomi di ossigeno si combinano per formare ossigeno molecolare, e il cloro si spegne per devastare più molecole di ozono. L'ossigeno molecolare, a differenza delle molecole di ozono, non può impedire ai raggi UV di raggiungere la superficie terrestre. L'Agenzia per la protezione dell'ambiente degli Stati Uniti stima che un atomo di cloro può distruggere fino a 100.000 molecole di ozono. Nel 1974, M. J. Molina e F. S. Rowland pubblicarono un documento che illustrava come i CFC rompessero le molecole di ozono nell'atmosfera.

Deperimento dell'ozono

I CFC vengono rilasciati nell'atmosfera a causa di perdite nelle apparecchiature. Poiché i CFC sono composti stabili e non si dissolvono in acqua, tendono a rimanere attaccati per lunghi periodi di tempo, da decenni a centinaia di anni. Generalmente, l'ozono viene costantemente formato e distrutto, ma la quantità totale di ozono nell'atmosfera dovrebbe rimanere essenzialmente a un numero stabile. I CFC hanno sconvolto questo equilibrio, rimuovendo l'ozono più velocemente di quello che può essere sostituito.

Effetti nocivi dell'ozono perdente

I raggi UVB scompongono il DNA, la molecola che immagazzina il materiale genetico di tutti gli esseri viventi. Gli organismi possono riparare alcuni di questi danni da soli, ma il DNA non riparato causa la formazione di tumori e si traduce in altri effetti mutanti come la mancanza o l'estensione degli arti negli animali. Nel 1978, dopo la pubblicazione di numerosi studi sugli effetti dei CFC sullo strato di ozono, gli Stati Uniti decisero di vietare i CFC usati negli aerosol, con diversi altri paesi che seguivano l'esempio.