Hoe gaat het met het gat in de ozonlaag?

Dertig jaar geleden, op 16 mei 1985, publiceerden drie onderzoekers van de British Antarctic Survey in het gerenommeerde tijdschrift Nature een artikel over de ongebruikelijk lage ozonconcentraties boven Antarctica op het einde van de winter en het begin van de lente, en ze schreven dat toe aan het gebruik van CFK's. Het begrip "gat in de ozonlaag" was geboren en de volgende jaren zou het gat alleen maar groeien. Hoe staat het er nu mee?
Het gat in de ozonlaag op zijn grootst. (Foto: NASA Ozone Watch).

Ozon is een bijzondere vorm van zuurstof (O), die normaal voorkomt in de vorm van de molecule O2. Ozon bestaat uit drie zuurstof-moleculen en heeft als formule O3.

Het is een kleurloos tot lichtblauw gas, dat een onaangename, prikkelende geur heeft. Het is een sterke oxidator, wat wil zeggen dat het hevig reageert met brandbare stoffen en stoffen die zuurstof onttrekken, zogenoemde reducerende stoffen. Het tast ook alle metalen aan, op goud, platina en iridium na.

Ozon ontstaat door vervuiling in de onderste luchtlagen van de atmosfeer, de troposfeer. Onder invloed van zonlicht reageren koolwaterstoffen en koolstofmonoxide met stikstofoxiden, waardoor onder andere ozon ontstaat. Koolwaterstoffen, koolstofmonoxide en stikstofoxiden worden uitgestoten door het autoverkeer, in de zomer kan dat leiden tot zomersmog of fotochemische smog.

Ozon in de lage luchtlagen is schadelijk voor mensen, dieren en planten. Het is irriterend voor de ogen en de luchtwegen, en inademing ervan kan longoedeem veroorzaken en reacties die op astma lijken. Het kan ook inwerken op het centraal zenuwstelsel, wat hoofdpijn en verzwakte waakzaamheid en verminderde prestaties kan veroorzaken.

Bij planten remt ozon de groei en beschadigt het de bladeren.

Ozonlaag

Ozon ontstaat echter ook op natuurlijke wijze in de hogere lagen van de atmosfeer, de troposfeer, en daar speelt het een zeer gunstige rol voor het leven op aarde. Het ontstaat onder invloed van elektrische ontladingen, de bliksem, en onder invloed van sommige vormen van ultraviolette straling.

Het vormt daar de zogenoemde ozonlaag die de schadelijke ultraviolette straling van de zon tegenhoudt. Zonder deze ozonlaag zou meer ultraviolet licht het oppervlak van de aarde bereiken, en dat zou leiden tot meer huidkankers, aantasting van bladgroen in planten en aantasting van plankton.

De ozonlaag is niet echt een laag: het gaat om een deel van de stratosfeer waar er meer ozon voorkomt dan in de rest. De ozon zit vooral geconcentreerd tussen 20 en 30 kilometer boven de oppervlakte, hoewel de dikte en de hoogte varieert met de seizoenen en de geografische ligging.

Erg hoog is de concentratie ozon in de ozonlaag niet: de ozonlaag bevat minder dan 10 delen per miljoen ozon, terwijl de gemiddelde concentratie in de atmosfeer slechts 0,3 delen per miljoen is. Toch absorbeert die laag 97 tot 99 procent van het ultraviolette licht van de zon in de middenfrequenties, dat anders schade zou kunnen berokkenen aan het leven op aarde.

NASA/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Gat in de ozonlaag

In het midden van de jaren 70 ontdekten geleerden dat sommige door de mens vervaardigde chemicaliën konden leiden tot de afbraak van de ozonlaag. Dat zou dan weer leiden tot meer huidkankers en grauwe staar, en ook een negatief effect hebben op planten, oogsten en het plankton in de oceanen.

Het ging vooral om stoffen als gechloreerde flurokoolwaterstoffen, die meer en meer gebruikt werden in koelsystemen en voor airco's, in piepschuim en in industriële schoonmaakmiddelen, en uit observatie bleek dat de ozonlaag inderdaad aangetast werd.

In het begin van de jaren 80 bleek dat het ergste en meest verrassende verlies aan ozon zich voordeed in de lente boven Antarctica, en omdat het verlies er zo groot is en het zo geconcentreerd is in één plaats, werd dat het gat in de ozonlaag genoemd. De ozonlaag werd echter ook wereldwijd aangetast, en ook boven de Noordpool was er een soort "gat".

Dankzij het werk van talrijke geleerden werd het mechanisme blootgelegd waardoor de afbraak van ozon plaatsvond, en het werd ook duidelijk dat als de uitstoot van ozon-afbrekende stoffen ongeremd zou doorgaan, dat dan de ozonlaag verder zou verdwijnen.

Als antwoord daarop bereikten de regeringen wereldwijd in 1987 het Protocol van Montréal, dat de productie en het gebruik van CFK's aan banden legde, terwijl de industrie meer "ozon-vriendelijke" alternatieven ontwikkelde.

2002 AP

Herstel

Ten gevolge van het Protocol van Montréal is er de laatste tien jaar een vermindering waar te nemen van het totale aantal ozonafbrekende stoffen in de atmosfeer. Als de 196 landen die het protocol ondertekend hebben, zich blijven houden aan de bepalingen ervan, zal die vermindering doorgaan gedurende de rest van de 21e eeuw.

Van een aantal gassen die ozon aantasten, zoals halon-1301 en HCFC-22, neemt de concentratie in de atmosfeer nog steeds toe, maar de komende jaren zal ook die beginnen af te nemen.

Daardoor zou na het midden van de 21e eeuw, de aanwezigheid van stoffen die ozon aantasten, terugvallen tot het niveau waarop ze zaten voor het gat in de ozonlaag boven Antarctica vastgesteld werd. 

Verwacht wordt dat de gemiddelde hoeveelheid ozon wereldwijd rond het midden van de 21e eeuw, tussen 2040 en 2080, opnieuw op het peil zal komen van 1960. Voor Antarctica zal het herstel wat langer duren, zo wordt verwacht, zodat pas tegen het einde van deze eeuw de situatie opnieuw normaal zal worden.

Wat mogelijk nog roet in het eten zou kunnen strooien, is een grote vulkaanuitbarsting. In het verleden hebben grote, explosieve uitbarstingen de hoeveelheid ozon al doen verminderen, en ook in de toekomst kan dat dus het geval zijn. Die vermindering is echter maar tijdelijk en na een paar jaar herstellen de ozonwaarden zich.

Het begin van het artikel over het gat in de ozonlaag uit 1985 in Nature.