In de de jaren 80 van de vorige eeuw was het gat in de ozonlaag bijna dagelijks in het nieuws. Niet zo gek ook, want de ozonlaag is van levensbelang voor het leven op onze planeet. Er zijn sinds de ontdekking van het gat en de oorzaak waarom het gat groeide maatregelen genomen deze groei tegen te gaan. Hebben deze maatregelen geholpen en hoe staat het nu voor met het gat?
Wat is de ozonlaag?
De ozonlaag is een laag met gas in de stratosfeer, tussen ongeveer 15 en 50 kilometer hoogte, waarin relatief veel ozon (O3) aanwezig is. Deze ozonlaag is van levensbelang want deze beschermt het leven op de aarde namelijk tegen schadelijke ultraviolette straling van de zon. Een afname van ozon kan dus gevaarlijk zijn voor de volksgezondheid.
CFK in de ban
Halverwege de jaren 80 werd het gat in de ozonlaag ontdekt en ook hebben wetenschappers ontdekt dat wij, mensen door het gebruik van bepaalde chemicaliën de oorzaak waren voor de afbraak van ozon en dus het “gat” veroorzaakten. Het is overigens geen echt gat, maar een deel van de ozonlaag waar de concentratie ozon zeer laag is.
De chemische boosdoeners die ozon doen afbreken kennen een verzamelnaam; CFK. Dat staat voor Chloor-Fluor-Koolwaterstoffen. Deze middelen en/of drijfgassen werden in de jaren 70-80 veelvuldig gebruikt in spuitbussen en koelkasten. Toen bekend werd dat de CFK's 't gat veroorzaakten werden deze middelen als snel in de ban gedaan. In 1987 zijn hierover internationale afspraken gemaakt en in het Protocol van Montreal zijn deze stoffen verboden. Ondanks het huidige verbod op CFK’s zitten ze nog wel in onze atmosfeer en soms worden er ondanks het verdrag toch nieuwe, illegale, lozingen van CFK’s waargenomen. CFK’s hebben een hele lange levensduur, 50 tot 200 jaar. Dus zelfs wanneer de vervuiling stopt, zijn ze nog decennia lang in de lucht aanwezig.
Ozonlaag herstelt
De ozonlaag wordt dagelijks gemeten door satellieten van de NASA en wat blijkt? Het verbod op de CFK's werpt z'n vruchten af, want het ozongat krimpt gestaag. Wetenschappers van de NASA en NOAA melden dat het ozongat blijft krimpen, ook in 2022. Het jaarlijks terugkerende gat boven Antarctica was tussen 7 september en 13 oktober gemiddeld 23,3 miljoen vierkante kilometer groot. Daarmee is het kleiner dan vorig jaar. Belangrijker overigens is dat het over een langere periode wordt bekeken. En daarvan wordt ook bevestigd dat het gat geleidelijk kleiner wordt.
Ozongat boven de Zuidpool
Het gat kent een jaarlijkse gang, met andere woorden; door het jaar heen wordt het kleiner, om vervolgens weer groter te worden. Er zijn nog andere factoren die (naast CFK’s) een rol spelen bij de vergroten van het ozongat: de temperatuur in de hogere luchtlagen en het gebrek aan zonlicht tijdens de poolnacht. Waarom vindt de afbraak van ozon exact boven de polen plaats? Hier zijn simpel gezegd de meteorologische omstandigheden ideaal om ozon af te breken. Neem bijvoorbeeld de Zuidpool. Wanneer het zuidpoolgebied tijdens de poolnacht geen zonlicht meer ontvangt, begint het gebied sterk af te koelen. Er ontstaat een toenemend temperatuurverschil met gebieden buiten het poolgebied, en dat veroorzaakt op zich weer een stevige wind op enkel tientallen kilometers hoogte: de ‘stratosferische polaire vortex’. Dit kan worden gezien als een groot lagedrukgebied op grote hoogte rondom de polen van de Aarde. Enorm koude lucht is als het ware gevangen binnen deze polaire vortex en er worden zeer lage temperaturen (lager dan -78°C) bereikt met parelmoerwolken tot gevolg.
Wanneer in de stratosfeer de temperaturen dalen tot 80 graden onder het vriespunt en lager, kunnen prachtige parelmoerwolken worden gevormd. Het is juist dit prachtige verschijnsel dat verantwoordelijk is voor de afbraak van ozon in de stratosfeer.
Aan het oppervlak van de ijsdeeltjes in deze wolken vinden chemische reacties plaats met de aanwezige chloor-, fluordeeltjes uit de CFK's in de lucht, die als resultaat hebben dat er zogenoemde inerte chloorreservoirs gevormd worden. Inerte gassen zijn gassen die geen chemische reacties meer aangaan. Deze blijven inert zolang de poolnacht duurt. Zodra de zon haar licht weer laat schijnen op de Zuidpool, komen de deeltjes weer los en gaan ze massaal reageren met de aanwezige ozon die daardoor afgebroken wordt. Met als gevolg een groot “gat” in oktober.
Minimumtemperatuur op een hoogte van ongeveer 20 km (druk van 50hPa) boven de Zuidpool. (Bron: CopernicusECMWF)
Sinds het verbod op CFK's vertoont de ozonlaag tekenen van herstel, maar erg snel gaat dat niet. Dat zie je ook in bovenstaande grafiek. Overigens was het ozongat in 2019 nog nooit zo klein geweest, maar daarna werd het plotseling weer een stuk groter. In 2020 groeide het zelfs uit tot één van de grootste en diepste van de afgelopen sinds jaren. Er werd een omvang van ongeveer 25 miljoen vierkante kilometer gemeten. Vorig jaar was het nét iets kleiner met een grootte van 24,8 miljoen vierkante kilometer. Dit jaar was het ozongat op één dag 26,5 miljoen vierkante kilometer groot. Maar met een gemiddelde van 23,3 miljoen vierkante kilometer over een langere periode, zijn de onderzoekers toch optimistisch gestemd en zien een lichte afname.
Ozongat op de Noordpool
Net als op de Zuidpool ontstaat er jaarlijks ook een gat boven de Noordpool. Boven de Noordpool geldt eigenlijk exact hetzelfde proces. Hier zijn echter de temperaturen over het algemeen vaak veel minder laag dan boven de Zuidpool, waardoor de afname van de ozonconcentratie minder extreem is. Dit heeft te maken met een wat onstabielere polaire vortex waardoor er dus vaak wat meer uitwisseling van lucht is.
Links is de hoeveelheid ozon op 31 maart 2020 weergegeven en rechts de hoeveelheid ozon op 31 maart 2019. De blauwe kleuren wijzen op veel lagere ozonconcentraties in de stratosfeer in 2020 vergeleken met 2019. (Bron: NASA).
Het is dus op beide polen een fenomeen dat elk jaar opnieuw plaats vindt. Afhankelijk van hoe stabiel de vortex is en dus hoe erg de temperatuur in de stratosfeer daalt, zal er meer of minder ozon afgebroken worden. De komende decennia zitten we dus nog wel even met de jaarlijkse “gaten” in de ozonlaag. Maar als iedereen zich houdt aan het Protocol van Montreal en er geen nieuwe CFK's in de atmosfeer komen worden de gaten kleiner. En 'onze' beschermende ozonlaag alleen maar dikker. De verwachting is overigens dat de ozonlaag zich pas over 40 jaar heeft hersteld.
Ozonlaag en klimaatverandering
Volgens onderzoekers van een Amerikaans/Canadees onderzoeksteam zorgt het gat in de ozonlaag wel degelijk voor klimaatverandering. Kort gezegd zorgt het ervoor dat grote circulatiepatronen op het zuidelijk halfrond iets verplaatsen met als gevolg verplaatsing van zeestromingen (en dus zeewatertemperaturen) maar ook neerslagpatronen. Dat alles heeft behoorlijke gevolgen voor het bijbehorende weer en dus ook de biodiversiteit in de oceanen en op het land.
(bron: NOAA)
