Achtergrond

Ozon: Het gat in de ozonlaag door de jaren heen

Ozon is het natuurlijke zonnescherm van de aarde en zorgt voor bescherming van al het leven tegen de grote hoeveelheden ultraviolette straling afkomstig van de zon.

Maar de ozonlaag van de aarde is beschadigd geraakt door de uitstoot van chemicaliën – chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK’s) die worden gebruikt als koelmiddelen in koelsystemen en als drijfgas in spuitbussen – met als gevolg de onbedoelde maar desastreuze vernietiging van ozonmoleculen en dus van onze ozonlaag. 

Figuur 1: Het ozongat boven de zuidpool ten tijde van de minimale ozonlaagdikte voor diverse jaren.
Figuur 1: Het ozongat boven de zuidpool ten tijde van de minimale ozonlaagdikte voor diverse jaren.

Eind jaren ‘80 van de vorige eeuw werden regeringen over de hele wereld wakker geschud door het afschrikwekkende vooruitzicht van een totale vernietiging van de ozonlaag en werd er doeltreffend onderhandeld over het Protocol van Montreal, een internationaal verdrag om de productie van ozonafbrekende chemicaliën snel uit te faseren en tenslotte geheel te stoppen. Het verdrag bepaalde ook dat wetenschappers de toestand van de ozonlaag regelmatig in kaart zouden brengen en hier openbaar verslag over zouden uitbrengen, vooral over het jaarlijkse terugkerende ozongat boven het zuidpoolgebied. In januari 2011 heeft het Milieu Programma (UNEP) van de Verenigde Naties haar meest recente verslag uitgebracht en zij merkt daarin op dat het Montreal protocol ‘de stratosferische ozonlaag heeft beschermd tegen veel hogere niveaus van aantasting...’ en ‘aanzienlijk heeft bijgedragen aan het beperken van de klimaatverandering’. CFK’s werken namelijk ook sterk door als broeikasgas.

Het ozongat boven de zuidpool – boven het continent Antarctica – vormt zich ieder jaar in begin september en verdwijnt weer in begin december. De reeks plaatjes hierboven toont het Antarctische ozongat voor vier verschillende jaren op de dag van de dunste ozonlaag, dat wil zeggen de dag met de maximale aantasting van de ozonlaag in deze periode. Deze metingen zijn tussen 1979-2004 uitgevoerd door de Amerikaanse Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS) instrumenten van de NASA en sinds 2004 door het Nederlands-Finse Ozone Monitoring Instrument (OMI) van het KNMI. De gebieden met de kleuren blauw tot paars vormen het ozongat, groen is gemiddeld, en geel tot rood zijn hoge waarden van de dikte van de ozonlaag. 

De dikte van de ozonlaag, ook wel de ‘ozonkolom’ genoemd, wordt uitgedrukt in DU’s, de eenheid van Dobson (Dobson Unit). Een ozonkolom van 100 DU is op zeeniveau gelijk aan een laagje puur ozongas van maar 1 mm dikte (1 DU = 2.69×1016 ozonmoleculen per vierkante centimeter). Men spreekt van een ozongat bij ozonkolomwaarden onder de 220 DU, de jaargemiddelde waarde van de ozonkolom boven Antarctica zoals door grondstations gemeten vòòr 1980. Op 17 september 1979 (linksboven), het eerste jaar van ozonmetingen door satellietinstrumenten, was de minimale ozonlaagdikte 194 DU. Op 7 oktober 1989 (rechts boven), het jaar waarin het Protocol van Montreal in werking trad, was de minimale ozonlaagdikte tot 108 DU gedaald. Op 9 oktober 2006 (linksonder) werd 82 DU gemeten en op 1 oktober 2010 werd 118 DU gemeten. De laagste ozonkolomwaarde ooit geregistreerd is 73 DU, wat werd gemeten op 30 september 1994. 

Figuur 2: Minimale ozonkolomwaarde in het Antarctische ozongat per dag voor de afgelopen 8 jaar zoals gemeten door satellieten.
Figuur 2: Minimale ozonkolomwaarde in het Antarctische ozongat per dag voor de afgelopen 8 jaar zoals gemeten door satellieten.
Figuur 3: Afmeting van het Antarctische ozongat per dag voor de afgelopen 8 jaar zoals gemeten door satellieten.
Figuur 3: Afmeting van het Antarctische ozongat per dag voor de afgelopen 8 jaar zoals gemeten door satellieten.

Het grootste ozongat vond plaats op 29 september 2000, toen het maar liefst 29.9 miljoen vierkante kilometer besloeg. Het record voor de grootte van het ozongat gemiddeld over maand werd bereikt tussen 7 september en 13 oktober 2006, toen het gat 26,2 miljoen vierkante kilometer besloeg. Het ozongat van 2010 bedekte gemiddelde 22,2 miljoen vierkante kilometer. 

De TEMIS website van het KNMI en ESA [http://www.temis.nl] en de Ozone Watch website van de NASA [http://ozonewatch.gsfc.nasa.gov] houden ieder jaar de opkomst en ondergang van het ozongat nauwkeurig bij op basis van de metingen van ondermeer het OMI satelliet instrument. De twee plaatjes hierboven laten de gegevens zien van de minimale ozonkolom en de grootte van het ozongat voor de jaren 2004-2010. Het jaar 2006 was een jaar van twee records; het grootste en diepste ozongat ooit gemeten. De spreiding tussen de diverse jaren laat zien dat het ozongat een bewegelijk en variabel fenomeen is. Afhankelijk van de meteorologische omstandigheden boven het zuidpoolgebied begint het vroeg of soms heel laat te ontstaan, breekt het vroeg op of soms pas heel laat en gaat het fenomeen door diverse pieken en dalen gedurende haar levensduur. Deze plaatjes maken ook duidelijk dat de vraag van wanneer de ozonlaag zich heeft hersteld een lastige is. We zullen in de komende decennia de ozonlaag goed moeten blijven bemeten en onderzoeken om die vraag te kunnen beantwoorden. 

Uit het rapport over 2010 van de wetenschappelijke adviseurs van het Montreal Protocol blijkt ondermeer het volgende:
 

De dikte van de ozonlaag neemt wereldwijd, en specifiek boven Arctica (noordpoolgebied) en Antarctica (zuidpoolgebied), niet langer af, maar het neemt ook nog niet toe.
De ozonlaag buiten de poolgebieden zal naar verwachting terugkeren tot waarden van vòòr 1980 ergens rond het midden van de 21ste eeuw. Dit herstel kan eventueel versneld worden door afkoeling van de bovenste lagen van de stratosfeer veroorzaakt door klimaatverandering.
Het ozongat boven Antarctica zal naar verwachting pas veel later terugkeren tot waarden van vòòr 1980, veroorzaakt door dezelfde afkoeling van de stratosfeer.
Het effect van het Antarctische ozongat op het klimaat aan het aardoppervlak wordt steeds duidelijker zichtbaar in de oppervlaktetemperatuur en de windpatronen.
Op de gematigde breedtegraden is in het afgelopen decennium de dosis aan ultraviolette straling aan het aardoppervlak ongeveer constant gebleven.
 

Nawoord
Deze tekst is een aangepaste vertaling van het NASA Earth Observatory artikel ‘OZONE HOLE THROUGH THE YEARS’ welke is te vinden op internet onder de volgende [http://earthobservatory.nasa.gov/IOTD/view.php?id=49040&src=eoa-iotd.] De originele tekst is opgesteld door Michael Carlowicz.

Bronvermelding:
 

NASA. Ozone Hole Watch http://ozonewatch.gsfc.nasa.gov
Tropospheric Emission Monitoring Internet Service http://www.temis.nl/
NASA Earth Observatory. World of Change: Antarctic Ozone Holehttp://earthobservatory.nasa.gov/Features/WorldOfChange/ozone.php
UN Ozone Secretariat. (n.d.) The 2010 Assessment of the Scientific Assessment Panelhttp://ozone.unep.org/Assessment_Panels/SAP/Scientific_Assessment_2010/index.shtml
NASA Earth Observatory feature article: ‘OZONE HOLE THROUGH THE YEARS’
http://earthobservatory.nasa.gov/IOTD/view.php?id=49040&src=eoa-iotd
 

Verantwoording
NASA afbeeldingen met toestemming van NASA Earth Observatory en NASA Ozone Hole Watch gereproduceerd. TEMIS afbeeldingen met toestemming van TEMIS gereproduceerd. 

Niet gevonden wat u zocht? Zoek meer achtergrond artikelen