Yeryüzünden yaklaşık on beş ile otuz beş kilometre yükseklikte, atmosferin stratosfer adı verilen katmanında, ozon gazının görece yoğun olarak bulunduğu bir bölge vardır. Bu bölgeye ozon tabakası adı verilir. Ozon, üç oksijen atomundan oluşan bir moleküldür. Yeryüzüne yakın yerlerde solunması zararlı bir kirletici olmasına karşın, stratosferdeki ozon yaşam için hayati bir koruma sağlar. Ozon tabakası, Güneş'ten gelen ve canlılar için zararlı olan morötesi ışınların büyük bölümünü emerek yeryüzüne ulaşmasını engeller.

Morötesi ışınlar, canlıların DNA'sına zarar verebilecek kadar yüksek enerjiye sahiptir. İnsanlarda bu ışınlara aşırı maruz kalmak, deri kanseri ve katarakt gibi göz hastalıklarının riskini artırır. Morötesi ışınlar ayrıca bitkilerin büyümesini olumsuz etkileyebilir ve okyanuslardaki besin zincirinin temelini oluşturan planktonlara zarar verebilir. Ozon tabakası olmasaydı, karada yaşamın bugünkü biçimiyle gelişmesi muhtemelen mümkün olmazdı.

Yirminci yüzyılın ortalarında, kloroflorokarbonlar adı verilen bir grup kimyasal madde yaygın olarak kullanılmaya başlandı. Kısaca CFC olarak bilinen bu maddeler, buzdolaplarında ve klimalarda soğutucu, spreylerde itici gaz ve köpük üretiminde şişirici olarak kullanılıyordu. CFC'ler zehirsiz, yanmaz ve son derece kararlı oldukları için mucize maddeler olarak görülüyordu. Bu maddelerin çevreye zarar verebileceği uzun süre kimsenin aklına gelmedi.

Yetmişli yılların başında iki Amerikalı kimyacı, CFC'lerin atmosferde neler yaşadığını araştırmaya karar verdi. Bu maddeler o kadar kararlıydı ki atmosferin alt katmanlarında parçalanmadan yıllarca kalabiliyor ve sonunda stratosfere ulaşabiliyordu. Araştırmacılar, stratosferde güçlü morötesi ışınların CFC moleküllerini parçalayarak klor atomları açığa çıkaracağını hesapladı. Daha da önemlisi, bu klor atomlarının ozon moleküllerini parçalayan zincirleme bir tepkimeyi başlatacağını gösterdiler. Klor bu tepkimede katalizör görevi gördüğü için tek bir klor atomu, binlerce ozon molekülünü yok edebiliyordu.

Bu uyarı, başlangıçta kimya sanayisinin önemli bir kesiminden sert tepki gördü. Bazı şirketler, kuramın kanıtlanmamış bir varsayım olduğunu ve CFC'lerin yasaklanmasının büyük ekonomik kayıplara yol açacağını savundu. Araştırmacılar ise uyarılarını bilimsel toplantılarda ve kamuoyu önünde dile getirmeyi sürdürdü. Tartışma yaklaşık on yıl boyunca devam etti. Bu süre içinde bazı ülkeler sprey kutularındaki CFC kullanımını kısıtladı; ancak küresel ölçekte kapsamlı bir önlem alınamadı.

Tartışmayı kökten değiştiren gelişme, 1985 yılında İngiliz bilim insanlarının Antarktika üzerinde yaptığı ölçümlerin sonuçlarını yayımlamasıyla yaşandı. Ölçümler, her ilkbaharda Antarktika üzerindeki ozon miktarının dramatik biçimde azaldığını gösteriyordu. Bu bölgeye kısa süre içinde ozon deliği adı verildi. İlginç biçimde, ozon miktarını uydular aracılığıyla ölçen bazı sistemler bu değişikliği daha önce fark etmemişti; çünkü bilgisayar programları, beklenmedik derecede düşük değerleri ölçüm hatası olarak değerlendirip ayıklıyordu. Bu olay, verileri yorumlarken beklentilerin ne kadar yanıltıcı olabileceğini gösteren öğretici bir örnek olarak anılır.

Ozon deliğinin keşfi, sorunun soyut bir kuramsal tehdit olmadığını ve beklenenden çok daha hızlı ilerlediğini gösterdi. Sonraki araştırmalar, kutup bölgelerinin aşırı soğuk koşullarında oluşan özel bulutların yüzeyinde gerçekleşen tepkimelerin, klorun ozon üzerindeki yıkıcı etkisini büyük ölçüde artırdığını ortaya koydu. Bilimsel kanıtların güçlenmesiyle birlikte uluslararası toplumun harekete geçmesi için gereken zemin oluştu.

1987 yılında imzalanan Montreal Protokolü, ozon tabakasına zarar veren maddelerin üretiminin ve kullanımının aşamalı olarak durdurulmasını öngören uluslararası bir anlaşmadır. Anlaşma, zamanla yapılan eklemelerle daha da güçlendirildi ve dünyanın neredeyse bütün ülkeleri tarafından onaylandı. Gelişmekte olan ülkelere, yeni teknolojilere geçişlerini kolaylaştırmak için ek süre ve mali destek sağlandı. Montreal Protokolü, tarihte bütün ülkeler tarafından onaylanan ilk uluslararası anlaşmalardan biri olarak kabul edilir.

Anlaşmanın sonuçları oldukça başarılı olmuştur. Ozon tabakasına zarar veren maddelerin üretimi büyük ölçüde durdurulmuş ve bu maddelerin atmosferdeki miktarı azalmaya başlamıştır. Bilim insanları, ozon tabakasının yavaş yavaş iyileştiğini ve bu yüzyılın ortalarına doğru büyük ölçüde eski hâline dönmesinin beklendiğini bildirmektedir. Ancak CFC'lerin atmosferde çok uzun süre kalması nedeniyle bu iyileşme onlarca yıl alacaktır.

CFC'lerin yerine kullanılan bazı maddelerin ise güçlü sera gazları olduğu anlaşılmıştır. Bu nedenle Montreal Protokolü'ne daha sonra yapılan bir ekle, bu maddelerin de aşamalı olarak azaltılması kararlaştırılmıştır. Bu gelişme, bir çevre sorununa getirilen çözümün başka bir soruna yol açabileceğini ve çözümlerin de dikkatle değerlendirilmesi gerektiğini gösterir.

CFC'lerin ozon tabakasına verdiği zararı ortaya koyan iki kimyacı ve bu alanda çalışan bir başka bilim insanı, 1995 yılında Nobel Kimya Ödülü'nü paylaştı. Ozon tabakasının öyküsü, bilimsel uyarıların ciddiye alınması ve uluslararası iş birliği sağlanması durumunda küresel çevre sorunlarının çözülebileceğini gösteren en umut verici örneklerden biri olarak kabul edilmektedir.