Tầng ozone đóng vai trò như lớp khiên bảo vệ Trái Đất khỏi tia cực tím. Tuy nhiên, một số loại khí do con người tạo ra đã phá vỡ sự cân bằng này và gây ra hiện tượng thủng tầng ozone nghiêm trọng.
Tầng ozone là gì?
Tầng ôzôn là vùng có nồng độ ôzôn cao trong tầng bình lưu, cách bề mặt Trái đất từ 15 đến 35 km. Tầng ôzôn hoạt động như một lá chắn vô hình và bảo vệ chúng ta khỏi bức xạ tia cực tím (UV) có hại từ mặt trời.
Đặc biệt, tầng ôzôn bảo vệ chúng ta khỏi bức xạ UV, được gọi là UV-B, gây cháy nắng. Tiếp xúc lâu dài với mức độ cao của UV-B đe dọa sức khỏe con người và gây hại cho hầu hết các loài động vật, thực vật và vi khuẩn, vì vậy tầng ôzôn bảo vệ tất cả sự sống trên Trái đất.
>>> Xem thêm tại: Hiệu ứng nhà kính là gì và tác động ra sao?
Tìm hiểu về CFC Chlorofluorocarbon
Vì sao CFC là tác nhân chính gây hại tầng ozone?
Bền vững trong khí quyển: CFC không bị phân hủy ở tầng đối lưu (gần mặt đất), nên có thể tồn tại rất lâu và bay lên đến tầng bình lưu – nơi có tầng ozone.
Phân hủy dưới tia cực tím: Khi lên tới tầng bình lưu, CFC bị tia cực tím (UV) phân hủy, giải phóng nguyên tử clo (Cl) tự do.
Phá hủy ozone: Nguyên tử clo phản ứng với phân tử ozone (O₃), phá vỡ cấu trúc của nó và tạo thành oxy (O₂). Một nguyên tử clo có thể phá hủy hàng nghìn phân tử ozone trước khi bị loại bỏ.
Chu trình liên tục: Clo sau khi phá hủy ozone vẫn có thể tiếp tục tham gia vào các phản ứng khác, khiến mức độ phá hủy kéo dài và nghiêm trọng hơn.
Cơ chế phá hủy tầng ozone
Khi CFC thoát ra không khí, chúng bay lên tầng bình lưu (nơi có tầng ozone).
Ở đó, tia cực tím từ mặt trời làm phá vỡ các phân tử CFC, giải phóng nguyên tử clo.
Mỗi nguyên tử clo có thể phá hủy hàng ngàn phân tử ozone (O3) trong một chuỗi phản ứng dây chuyền. Ozone là tấm chắn tự nhiên của Trái Đất, hấp thụ phần lớn bức xạ tia cực tím B (UV-B) gây hại từ mặt trời.
>>> Xem thêm tại: Biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến động vật ra sao?
Khoa học khí hậu trong bảo vệ ozone
Việc suy giảm tầng ozone có những hậu quả nghiêm trọng và đã thúc đẩy cộng đồng quốc tế cùng nhau hành động.
Hậu quả của tầng ozone bị thủng
+ Ung thư da và các bệnh về mắt: Tia UV-B tăng cường tiếp cận bề mặt Trái Đất, làm tăng nguy cơ mắc ung thư da, đục thủy tinh thể và suy giảm hệ miễn dịch ở con người.
+ Ảnh hưởng đến thực vật và sinh vật biển: Làm giảm năng suất cây trồng, gây hại cho sinh vật phù du (nền tảng của chuỗi thức ăn biển), ảnh hưởng đến đa dạng sinh học.
+ Biến đổi khí hậu: Mặc dù CFC chủ yếu gây thủng tầng ozone, chúng cũng là những khí nhà kính mạnh, góp phần vào sự nóng lên toàn cầu.
Nỗ lực bảo vệ tầng ozone
+ Nghị định thư Montreal (1987): Đây là một hiệp ước quốc tế mang tính bước ngoặt, cấm sản xuất và sử dụng CFC cùng các hóa chất làm suy giảm tầng ozone khác. Nhờ hiệp ước này, lượng CFC trong khí quyển đã giảm đáng kể và tầng ozone đang dần phục hồi.
+ Khoa học khí hậu: Các nhà khoa học vẫn tiếp tục giám sát tầng ozone và nghiên cứu các tác nhân mới có thể gây hại, đảm bảo rằng những bài học từ CFC được áp dụng.
+ Phát triển chất thay thế: Ngành công nghiệp đã phát triển các chất thay thế thân thiện với tầng ozone (như HFC, HFO) cho các ứng dụng trước đây sử dụng CFC.
Việc giảm thiểu phát thải khí CFC, HFC và các chất làm suy giảm ozone là cấp thiết. Bảo vệ tầng ozone chính là bảo vệ sự sống cho chính chúng ta và các sinh vật trên hành tinh.