О том, что озон покрывает нашу планету плотным слоем, защищая от проникновения вредного излучения, в начале ХХ в. узнали французы Анри Буиссон и Шарль Фабри. Ученые внимательно рассмотрели спектр ультрафиолетового излучения и по темным линиям определили, что в средних слоях земной атмосферы оно поглощается молекулами озона. Чуть позже стало ясно: озон не только защищает от лучей, но и создается ими. Электромагнитные волны ультрафиолетового диапазона порциями-фотонами атакуют молекулы кислорода в воздухе, и от них отпадают атомы, которые затем присоединяются к неповрежденным молекулам.
В 1950-х британские ученые измерили толщину озонового слоя над Антарктидой и ужаснулись: защитный экран в одном месте заметно прохудился. Исследователи наперебой стали предлагать версии, объясняющие такую неприятность: атомные взрывы, космические аппараты, самолеты, автомобили, промышленные выбросы и прочее, и прочее… Но только в середине 1970-х весь мир согласился с тем, что истончение озонового покрывала — это глобальное бедствие, которое может погубить все человечество.
Начались активные поиски того, что может разрушать слой озона, и уже в 1974 г. калифорнийские химики Франк Роланд и Марио Молина объявили виновными во всем два химических соединения, содержащих фтор, хлор, бром и углерод. Эти вещества использовались в холодильниках и кондиционерах для отвода тепла, а также в косметике для образования пены, растворения лаков и распыления, например дезодорантах. Почти одновременно с американцами исследования провел физик из Нидерландов Пауль Крутцен: по его мнению, озон уничтожался закисью азота — веществом, которое еще называют веселящим газом за способность опьянять. Этот газ применялся не только в косметологии в качестве распылителя, но и в пищевой промышленности (для эффекта взбитых сливок), в автомобилестроении (для улучшения работы двигателей), в анестезиологии. Кроме того, были получены доказательства, что на содержание в атмосфере озона очень влияют выбросы во время добычи нефти, газа и угля.
Далее выяснилось, что за последние полвека на Землю стало проникать больше ультрафиолета, чем раньше, и тут забили тревогу медики и биологи. Повышение дозы этого излучения может быть губительно как для сухопутных растений и водорослей, так и для людей, поскольку способно снижать иммунитет и повреждать структуру ДНК.
В 1985 г. исследователи из британского Антарктического управления — Джонатан Шанклин, Брайан Гардинер и Джо Фарман — провели еще одно измерение озонового щита над Южным полюсом и выяснили, что за 10 лет он стал тоньше чуть ли не вдвое, а диаметр «истертой» области превысил тысячу километров. Наблюдения проводились осенью, когда в Антарктиде наступает весна и Солнце поднимается над горизонтом, инициируя химические взаимодействия между озоном и соединениями, попавшими в воздух с поверхности Земли. Ученые установили, что дыра возникает ежегодно в одно и то же время из-за усиления солнечной активности, а к середине года слой восстанавливается, однако повышение концентрации химических выбросов в атмосфере влечет большее истощение слоя.