Před 50 lety vědci upozornili na negativní účinky freonů

Chemické látky freony se dříve ve velkém měřítku používaly v chladicích zařízeních, jako hasicí prostředky nebo hnací médium ve sprejích. Před 50 lety, 25. září 1974, upozornili vědci Mario Molina, Sherwood Rowland a Paul Crutzen, kteří v roce 1995 za to získali Nobelovu cenu za chemii, na negativní účinky freonů ve vztahu k ozonové vrstvě, která plní funkci štítu, jenž chrání život na Zemi před nebezpečným ultrafialovým zářením.

Nizozemský vědec Crutzen, Mexičan Molina a Američan Rowland v roce 1974 vystoupili s domněnkou, že freony vypouštěné rostoucím tempem mohou v ovzduší dlouho přetrvávat a pronikat až do stratosféry. Zde se z nich působením ultrafialového slunečního záření odštěpuje chlór, který pak rozkládá ozón. Jejich varování zpočátku nenacházela až do počátku 80. let přílišného ohlasu. Až v roce 1981 vědecká skupina Josepha Farmana zjistila, že nad Antarktidou vzniká oblast se zásadně poškozenou ozonovou vrstvou a původní domněnka o rozkladu ozónu působením chlóru byla pozdějšími vědeckými výzkumy v zásadě potvrzena. Poté snahy vědců i ekologických organizací vedly k výraznému snížení produkce freonů a rizika spojená s úbytkem stratosférického ozonu přiměla mezinárodní společenství ke vzájemné spolupráci.

V důsledku působení freonů a dalších látek docházelo k úbytku ozonu, který se každý rok prohluboval a v roce 1985 činil téměř 50 procent. V březnu 1985 tak byla podepsána Vídeňská úmluva o ochraně ozonové vrstvy. Na ni o dva roky později navázal Montrealský protokol o látkách, které poškozují ozonovou vrstvu a která zahrnuje 96 nebezpečných látek, které se podle vědců na poškozování podílejí. Později bylo přijato několik dodatků.

K dalším sledovaným látkám patřily bromofluorouhlovodíkové sloučeniny známé pod obchodním názvem halony, které měly své místo například v halogenových hasicích přístrojích a tlakových lahvích. Kodaňským dodatkem z roku 1992 se do zorného pole Montrealského protokolu dostala látka zvaná metylbromid, obsažená mimo jiné v pesticidech. Bylo potvrzeno, že bromin, který se z ní uvolňuje, ničí ozonovou vrstvu až šedesátkrát rychleji než takzvané měkké freony. Výroba a spotřeba nejškodlivějších regulovaných látek byla poté pro běžné účely v rozvinutých státech včetně České republiky již téměř úplně zakázána nebo radikálně omezena.

Nejnověji se pozornost upíná na fluorované uhlovodíky, které měly dosud využití především jako náhrada freonů. Letos v lednu Evropský parlament (EP) velkou většinou přijal dvojici nařízení o snížení emisí fluorovaných plynů a látek škodlivých pro ozonovou vrstvu v atmosféře. Fluorované uhlovodíky se řadí mezi fluorované skleníkové plyny, označované také jako F-plyny, které mohou přispívat ke globálnímu oteplování až tisícinásobně více oproti stejnému množství oxidu uhličitého. Tyto látky jsou zároveň chemicky poměrně stálé a v atmosféře přetrvávají i po několik desítek let.

Fluorované uhlovodíky by měly z evropské výroby zcela vymizet do roku 2050, do té doby budou postupně nahrazovány v oblastech, kde je to technicky a ekonomicky proveditelné - například v tepelných čerpadlech nebo klimatizacích. Ačkoliv na ozonovou vrstvu mají fluorované plyny méně škodlivý dopad než freony, jsou považované za silné skleníkové plyny. Opatření zavádí dočasně výjimky například pro farmaceutický nebo chemický průmysl, kde jsou fluorované uhlovodíky obtížněji nahraditelné.

Ozon je molekula tvořená třemi atomy kyslíku; jeho chemická značka je O3. Ozon ve stratosféře (část atmosféry deset až 50 kilometrů na zemským povrchem) tvoří takzvanou ozonovou vrstvu. Ta plní funkci štítu, jenž chrání život na Zemi před nebezpečným ultrafialovým zářením. Intenzivnější pronikání UV záření může způsobovat vyšší výskyt rakoviny kůže, očních chorob či narušovat lidský imunitní systém. Ozon se vyskytuje také v dolní části atmosféry, v takzvané troposféře, kam se dostává jako produkt spalování fosilních paliv. Ozon v přízemní atmosféře působí na živé organismy škodlivě.

V roce 2020 uvedla Světová meteorologická organizace (WMO), že nad Antarktidou se objevila ozonová díra, která patřila k největším za posledních 40 let. Ozonová díra se rozrostla kvůli velice nízkým teplotám ve stratosféře, ze stejného důvodu se vyskytla i nad Arktidou, což byl neobvyklý jev. Vývoj ozonové díry nad Antarktidou má sezónní charakter. Narušení ozonové vrstvy totiž souvisí s teplotami ve stratosféře, to znamená ve výšce deseti až 50 kilometrů od zemského povrchu, kde se ozonová vrstva nachází. Když teplota ve stratosféře klesne pod -78 stupňů, začínají se vytvářet tak zvaná perleťová oblaka, díky kterým se uskutečňují chemické reakce, které ozon ničí. Jinak ale WMO zaznamenává ohledně stavu vrstvy ozonu v posledních desetiletích pozitivní vývoj.

Ozonovou vrstvu objevili roku 1913 francouzští fyzikové Charles Fabry a Henri Buisson. Její vlastnosti podrobně prozkoumal britský meteorolog Gordon Dobson. Na jeho počest byla pojmenována jednotka, v níž se udává množství ozonu v atmosféře.