يتكون الأوزون من جزيئات تحتوي على ثلاث ذرات من الأكسجين (O3) ويتواجد بشكل طبيعي في طبقة الستراتوسفير (الجزء العلوي من الغلاف الجوي) واهم وظائف الأوزون في هذه الطبقة هي حماية سطح الأرض فهي تعمل كدرع واقي لسطح الارض ضد الأشعة فوق البنفسجية الضارة القادمة من الشمس، خاصة أشعة( UV-B وUV-C ) ان استنفاد الأوزون وحدوث ما يعرف بــــ “ثقب الأوزون” يمكن أن يزيد من مستويات الأشعة فوق البنفسجية التي تصل إلى الأرض، مما يؤدي إلى زيادة المخاطر الصحية والبيئية، فالأشعة البنفسجية تكون مدمرة للأنسجة الحية مما يسبب زيادة معدلات الإصابة بسرطان الجلد، وأمراض العين وضعف جهاز المناعة، كذلك تساعد طبقة الأوزون في الحفاظ على التنوع البيولوجي عن طريق منع الأشعة فوق البنفسجية من الوصول إلى سطح الأرض بتركيزات ضارة يمكن التي تؤثر سلباً على نمو النباتات، مما يعطل النظام البيئي الزراعي والغذائي، كما أنها قد تؤثر على الحيوانات البرية التي تعتمد على النباتات في غذائها، إضافة الى ان الأوزون في الستراتوسفير يساعد على امتصاص جزء من الطاقة الشمسية ويعكس بعضها مما يساهم في الحفاظ على التوازن الحراري للأرض وان أي تدمير للأوزون قد يساهم في زيادة درجات الحرارة أو تغيرات مناخية ضارة، لقد تم اكتشاف ثقب الأوزون لأول مرة في عام 1970 بواسطة فريق من العلماء في معهد علوم الفضاء في الولايات المتحدة، لكن الاكتشاف الكبير الذي جذب الانتباه الدولي حدث في 1985 في ذلك العام اكتشف فريق من العلماء البريطانيين بقيادة “جوزيف فوتريل” في معهد بحوث الأرصاد الجوية في بريطانيا أن هناك تدهوراً كبيراً في طبقة الأوزون فوق القطب الجنوبي، كانت هذه أول إشارة إلى وجود “ثقب” فعلي في الأوزون، وهناك تساؤلات عديدة حول هل ان ثقب الأوزون يقتصر على القطب الجنوبي؟ على الرغم من أنه يظهر بشكل رئيسي في القطب الجنوبي، الا ان هناك تدهور في طبقة الأوزون أيضاً في مناطق أخرى من العالم، ولكن بمعدلات أقل واهم الأسباب التي جعلته لا يحدث ذلك بنفس الشدة في القطب الشمالي؟
الاختلاف في درجات الحرارة: القطب الشمالي أقل برودة مقارنة بالقطب الجنوبي، مما يعني تكوين أقل للغيوم الستراتوسفيرية القطبية، كذلك عدم استقرار الدوامة القطبية الشمالية فالدوامة القطبية في الشمال أقل استقراراً، مما يسمح بدخول الهواء الغني بالأوزون من المناطق المجاورة، واخيراً الاختلافات الجغرافية: فالقطب الشمالي محاط بالقارات مما يؤثر على أنماط الرياح ودرجات الحرارة أما القطب الجنوبي فهو محاط بالمحيطات، مما يؤدي إلى برودة أكثر استقراراً.
اما اهم أسباب استنفاذ الأوزون فهي النشاطات البشرية مثل الصناعة والنقل الجوي التي تعتبر من اهم الأسباب التي تؤدي الى اطلاق المواد الكيميائية المستنفذة للأوزون واهم هذه المركبات هي:-
مركبات الكلوروفلوروكربون(CFCs): تمثل CFCs أبرز المواد المدمرة للأوزون، وكانت تستخدم بشكل واسع في الصناعات المختلفة مثل التبريد (المبردات) والتكييف، وفي بخاخات الشعر والمبيدات الحشرية عند إطلاقها في الجو، تتحلل CFCs في الطبقات العليا من الغلاف الجوي تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية، مما يؤدي إلى إطلاق ذرات الكلور التي تدمر جزيئات الأوزون بشكل فعال.
الهالونات: تستخدم الهالونات في أنظمة إطفاء الحرائق، وقد تبين أنها تساهم أيضاً في تدمير طبقة الأوزون تحتوي الهالونات على ذرات بروم يمكن أن تتفاعل مع جزيئات الأوزون وتدمرها.
أبخرة المذيبات والمركبات العضوية المتطايرة: بعض المواد الكيميائية الأخرى مثل المذيبات العضوية (المركبات التي تحتوي على الكلور والبروم) يمكن أن تساهم في تدهور طبقة الأوزون عن طريق التفاعل مع جزيئات الأوزون في الستراتوسفير.
عندما تصل هذه المواد إلى طبقة الستراتوسفير يتم تكسيرها بواسطة الأشعة فوق البنفسجية، مما يؤدي إلى إطلاق الذرات النشطة مثل الكلور والبروم التي تتفاعل مع الأوزون وتكسرها إلى جزيئات أكسجينO₂) ) وذرات أكسجين منفردة هذا التفاعل يساهم في تقليص طبقة الأوزون مما يؤدي إلى ثقب الأوزون، وقد بدأت محاولات عديدة في الحد من تدمير الأوزون من هذه المحاولات هي اتفاقية مونتريال لحماية طبقة الأوزون تم توقيعها في مدينة مونتريال، كندا في 16 سبتمبر 1987 بحضور ممثلين عن 24 دولة وتم التوسع لاحقاً ليشمل جميع دول العالم، كانت الاتفاقية جزءاً من جهود دولية للحد من المواد الكيميائية الضارة التي تؤدي إلى استنفاد طبقة الأوزون، مثل مركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs) والهالونات وتعد اتفاقية مونتريال واحدة من أنجح الاتفاقيات البيئية في تاريخ العالم فقد أدى التعاون بين الدول المتقدمة والنامية إلى تقليل استخدام المواد المدمرة للأوزون بنسبة كبيرة، مما ساعد في تقليل التدهور في طبقة الأوزون، كان لبرنامج الأمم المتحدة للبيئة (UNEP) دوراً رئيسياً في دعم وتنفيذ الاتفاقية كما كانت منظمة الصحة العالمية (WHO) جزءاً من العملية، والاتفاقية ساعدت في تقليص استنفاد طبقة الأوزون بشكل ملحوظ حيث أظهرت الدراسات أن تدمير الأوزون قد بدأ في التراجع منذ تطبيق الاتفاقية وبدأ ثقب الأوزون يتعافى تدريجياً بسبب الإجراءات الدولية للحد من المواد المدمرة للأوزون. من المتوقع أن تعود طبقة الأوزون إلى مستويات ما قبل الثمانينيات بحلول منتصف القرن الحالي، إذا استمر الالتزام بالمعايير البيئية.