Ilmastonmuutos ja otsonikato

Otsoni on alailmakehässä myrkyllinen kaasu, josta on haittaa useimmille eliölajeille. Ylempänä ilmakehässä, noin 15–25 kilometrin korkeudessa, siitä on kuitenkin hyötyä, sillä se suodattaa auringonvalosta pois ultraviolettisäteilyä, ja näin mm. suojaa eliöitä ihosyövältä.

Ilmastonmuutos kiihdyttää otsonikatoa, sillä ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden kasvaessa alailmakehä lämpenee ja yläilmakehä jäähtyy. Yläilmakehän lämpötilan laskiessa vesihöyry tiivistyy herkemmin. Stratosfäärin kylmissä lämpötiloissa (noin – 80 ^oC) syntyvissä jääkidepilvissä tapahtuu kemiallisia reaktioita, jotka johtavat CFC-yhdisteiden kloorin ja halonien bromin vapautumiseen. (IPCC 2001)

Kylmän kaamosajan jälkeen auringon säteilyn tarjoama energia mahdollistaa vapautuneiden kloori- ja bromiatomien toimimisen otsonia tuhoavia kemiallisia reaktioita nopeuttavina katalyytteinä. Hiilidioksidipitoisuuden nousun aiheuttaman yläilmakehän jäähtymisen vuoksi arktinen otsonikato saattaa pahentua, vaikka otsonikatoa aiheuttavan kloorin ja bromin pitoisuus ilmakehässä laskisi. (IPCC 2001)

Otsonikerroksen ohenemisen vuoksi alailmakehään pääsevä UV-säteily aiheuttaa hydroksyyliradikaalien muodostumisen kautta kemiallisia reaktioita, joiden seurauksena alailmakehän hiukkasmäärä kasvaa. Hiukkaset toimivat vesipisaroiden tiivistymisytiminä, ja pilvisyys voi joko lisätä maapallon heijastuskykyä ja jäähdyttää ilmastoa tai sitten estää lämpösäteilyn pääsyä avaruuteen ja lämmittää ilmastoa. (IPCC 2001)

Otsonikerroksen ohenemisen vuoksi maapallon pinnalle pääsevä ultraviolettisäteily muun muassa tappaa planktonia ja aiheuttaa haittaa muille vesi-, pelto- ja metsäekosysteemien kasveille. Tämä taas vähentää hiilen sitoutumista ja kiihdyttää siten ilmastonmuutosta.

Alailmakehän otsonipitoisuus kasvaa ihmisen toimien takia, pääasiassa fossiilisten polttoaineiden käytön seurauksena. Koska otsoni on kasvihuonekaasu, sen pitoisuuden kasvu lämmittää ilmastoa. Sen lisäksi alailmakehän otsoni vaurioittaa kasvisoluja, haittaa yhteyttämistä ja vähentää hiilen sitoutumista.