Vì tầng ozon hấp thụ tia cực tím từ mặt trời, giảm sút tầng ozon dự đoán sẽ làm tăng cường độ tia cực tím ở bề mặt Trái Đất, có thể dẫn đến nhiều thiệt hại bao gồm cả gia tăng bệnh ung thư da. Đấy là lý do dẫn đến Nghị định thư Montreal. Mặc dù các giảm sút của ozon ở tầng bình lưu gắn liền với các CFC và có nhiều lý lẽ trên lý thuyết để tin rằng giảm sút ozon sẽ dẫn đến tăng tia cực tím trên bề mặt Trái Đất, chưa có nhiều quan sát trực tiếp chứng minh liên hệ giữa giảm sút ozon và gia tăng tỷ lệ phát bệnh ung thư da ở con người.

Gia tăng tia cực tím vì lỗ thủng ozon

Mặc dù chỉ là một thành phần nhỏ của khí quyển, ozon có vai trò chính trong việc hấp thụ phần lớn tia bức xạ cực tím. Lượng bức xạ cực tím xuyên qua lớp ozon giảm theo hàm mũ với độ dày đặc của lớp ozon. Do đó việc giảm ozon trong không khí được dự đoán sẽ cho phép tăng mức độ các tia cực tím ở gần mặt đất một cách đáng kể.

Việc tăng các bức xạ của tia cực tím trên bề mặt Trái Đất vì lỗ thủng ozon chỉ có thể suy ra một phần từ các mô hình tính toán di chuyển nhưng chưa có thể tính toán từ các đo lường trực tiếp vì thiếu các dữ liệu lịch sử (thời kỳ trước lỗ thủng) đáng tinh cậy của tia cực tím mặc dù có nhiều chương trình mới đo lường quan sát tia cực tím trên bề mặt.

Bởi vì cũng chính những tia cực tím chiếm vị trí đầu tiên trong việc tạo thành ozon trong lớp ozon ở tầng bình lưu bằng ôxy, giảm bớt ozon ở tầng bình lưu sẽ tạo ra xu hướng gia tăng các quá trình quang hóa sản xuất ozon ở tầng thấp hơn (tầng đối lưu).

Các tác động sinh học do tăng cường tia cực tím

Mối quan tâm chính của dư luận về lỗ thủng ozon là các tác động của ozon đến sức khỏe con người. Khi lỗ thủng ozon trên Nam Cực tăng to đến mức bao phủ các phần phía nam của Úc và New Zealand, những người bảo vệ môi trường lo rằng các tia cực tím trên bề mặt Trái Đất có thể gia tăng đáng kể.

Các tia bức xạ cực tím có năng lượng cao được hấp thụ bởi ozon được công nhận chung là một yếu tố tham gia tạo thành các khối u ác tính (ung thư da). Thí dụ như theo một nghiên cứu, tăng 10% các tia cực tím có năng lượng cao được liên kết với tăng 19% các khối u ác tính ở đàn ông và 16% ở phụ nữ.

Cho đến nay thâm thủng ozon ở phần lớn các địa điểm tiêu biểu chỉ vào khoảng vài phần trăm. Nếu sự thâm thủng ở mức độ cao được quan sát thấy ở lỗ thủng ozon trở thành chung cho toàn cầu, các tác động thực chất có thể sẽ tăng nhiều hơn nữa. Thí dụ như một nghiên cứu mới đây đã phân tích cho thấy việc tiêu hủy rộng lớn các phiêu sinh vật 2 triệu năm trước đây trùng khớp với một sao băng đến gần. Các nhà nghiên cứu cho rằng sự hủy diệt được gây ra bởi vì lớp ozon suy yếu đi trong thời gian này khi các bức xạ từ sao băng tạo thành các ôxít của nitơ làm chất xúc tác phá hủy ozon (các phiêu sinh vật đặc biệt rất nhạy đối với tác động của tia cực tím và rất quan trọng trong dây chuyền thức ăn dưới biển.

Tăng cường bức xạ tia cực tím có thể cũng ảnh hưởng đến mùa màng. Sản lượng nhiều loại cây trồng có tầm quan trọng về kinh tế như lúa phụ thuộc vào quá trình cố định nitơ của vi khuẩn lam cộng sinh ở rễ cây, mà vi khuẩn lam rất nhạy cảm với ánh sáng cực tím và có thể bị chết khi hàm lượng tia cực tím gia tăng.

Bên cạnh các ảnh hưởng trực tiếp của bức xạ cực tím đối với sinh vật, gia tăng tia cực tím trên bề mặt sẽ làm gia tăng lượng ozon ở tầng đối lưu. Ở mặt đất ozon thông thường được công nhận là một yếu tố gây nguy hiểm đến sức khỏe vì ozon có độc tính thể theo tính chất ôxy hóa mạnh. Vào thời điểm này ozon trên mặt đất được tạo thành chủ yếu qua tác dụng của bức xạ cực tím đối với các khí thải từ xe cộ.