Une théorie de l’origine de cette couche d’ozone a été proposée en 1930 par un scientifique britannique, Sydney Chapman, et est connue sous le nom de mécanisme de Chapman. Elle repose sur le fait que la lumière ultraviolette brise la liaison entre deux atomes d’oxygène dans l’oxygène moléculaire à haute altitude. Les atomes d’oxygène uniques hautement réactifs attaquent l’oxygène moléculaire qui est en contact avec un troisième agent non réactif. Toutefois, l’ozone est instable et se transforme en oxygène par un processus inverse. Ainsi, la couche d’ozone est le résultat d’un équilibre entre la scission, la formation de l’ozone et sa désintégration en oxygène.
Cela implique que la couche d’ozone s’est progressivement constituée au rythme de l’augmentation de la concentration d’oxygène dans l’atmosphère, une fois que les plantes sont apparues et que la photosynthèse s’est mise en marche.
L’hypothèse de Chapman a été réexaminée dans les années 1980 suite à la pression politique visant à réduire la production de CFC. Certains affirment qu’elle présente une faille que Chapman ne pouvait pas connaître en 1930, car les calculs de mécanique quantique n’étaient pas suffisamment développés. Le défaut est que l’énergie d’un quantum ultraviolet est insuffisante pour rompre la liaison, du moins dans le mécanisme tel qu’il est accepté. Cette question est devenue importante car certaines personnes pensent que les CFC interfèrent avec le mécanisme de Chapman et pourraient provoquer une réduction de la concentration d’ozone. La position actuelle n’est pas claire.
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