BIRA blijft gat in de ozonlaag in de gaten houden

25 jaar geleden werd het gat in de ozonlaag boven Antarctica actueel. Op 16 mei 1985 publiceerde het bekende wetenschappelijke tijdschrift Nature een artikel over het ozongat boven Antarctica. De auteurs van het artikel, wetenschappers van de British Antarctic Survey, wezen op de spectaculaire vermindering van de gemiddelde hoeveelheid stratosferisch ozon boven Antarctica op basis van metingen tussen 1979 tot 1984.

Dit artikel bracht een hypothetische link naar voren tussen deze ozonafname en de waargenomen toename sinds het begin van de jaren 1970 van chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK's) in de aardse atmosfeer. Wetenschappers van de Japanse Zuidpoolbasis Syowa vermeldden de afname al op een bijeenkomst van de International Ozone Commission (IO₃C) in 1984.

Montrealprotocol

Enkele jaren later leidde de bevestiging van het verband tussen de gechloreerde bestanddeeltjes en de vermindering van de stratosferische ozonlaag tot de ondertekening van het Montrealprotocol in 1987, dat in 1989 van kracht werd. Dit protocol streeft naar de bescherming van de ozonlaag door de vermindering en, op lange termijn, de totale uitbanning van de productie van chloor- en broomstoffen, die een rol spelen bij de vernietiging van ozon.

Tijdens de Belgisch-Nederlandse zuidpoolexpeditie van 1965-1967 voerden onderzoekers al ozonmetingen uit vanaf de Koning Boudewijnbasis. De nieuwe interpretatie van deze ondertussen gedigitaliseerde gegevens, in combinatie met de studie van de meteorologische situatie van toen, is één van de bewijzen voor de chemische oorzaak van het ozongat.

De verificatie van de gevolgen van het Montrealprotocol maakt deel uit van de missie van het Belgisch Instituut voor Ruimte-Aëronomie (BIRA). Al verschillende decennia lang is het BIRA betrokken bij het in de gaten houden van de stratosferische ozonlaag en de stoffen die de laag vernietigen.

Atmosfeerbewaker

De instrumenten van het BIRA meten de samenstelling van de atmosfeer vanuit stations gelegen in Scandinavië, de Alpen en op het eiland Réunion. Deze stations zijn een onmisbare aanvulling van waarnemingen van satellieten en maken deel uit van het Network for the Detection of Atmospheric Composition Change (NDACC). dat door de World Meteorological Organization (WMO) erkend wordt voor haar belangrijke bijdrage aan het programma Global Atmosphere Watch.

In de jaren 1990 was het BIRA sterk betrokken bij het Europees instrument Global Ozone Monitoring Experiment (GOME) aan boord van ESA's aardobservatiesatelliet ERS 2. Daarna volgde medewerking bij de Scanning Imaging Absorption Spectrometer for Atmospheric Cartography, kortweg SCIAMACHY, aan boord van de Europese satelliet Envisat.

Vandaag zet het BIRA zijn taak van atmosfeerbewaker verder met andere instrumenten zoals de spectrometer Global Ozone Monitoring by Occulatation of Stars (GOMOS) aan boord van Envisat, de spectrometer GOME 2 en de Infrared Atmospheric Sounding Interferometer (IASI) aan boord van de meteorologische polaire satelliet MetOp (uitgebaat door de organisatie Eumetsat), en het Nederlands-Finse Ozone Monitoring Instrument (OMI) op de Amerikaanse kunstmaan Aura.

Analyses en voorspellingen

Tegelijk voert het BIRA analyses uit en maakt het voorspelling op korte termijn van de toestand van de stratosfeer, in het bijzonder van ozon. Die gebeuren bijna in real time met behulp van het Belgian Assimilation System for Chemical ObsErvations (BASCOE).

De metingen van de samenstelling van de atmosfeer door onderzoekers van het BIRA hebben aangetoond dat de hoeveelheden van verschillende chloor- en broomstoffen werkelijk verminderd zijn in de stratosfeer. Bij de chloorverbindingen is de daling waar te nemen sinds de jaren 1990, bij de broomverbindingen sinds de jaren 2000. Ze bewijzen het positieve effect van het Montrealprotocol. Op onze breedtegraden nemen we dus niet langer de ozonvermindering waar die we gekend hebben tot midden jaren 1990.

Maar ondanks deze bemoedigende evolutie op onze breedtegraden is de situatie boven de poolgebieden helemaal nog niet opgelost. Het ozongat boven Antarctica blijft nog elk jaar opdagen tijdens de plaatselijke lente. Volgens de waarnemingen van SCIAMACHY bereikte het in 2007 en 2008 een oppervlakte van 22 en 25 miljoen vierkante kilometer, anderhalf tot bijna twee maal de grootte van het continent Antarctica. In september 2009 heeft SCIAMACHY opnieuw een ozongat van 22 miljoen vierkante kilometer gemeten.

Herstel boven Antarctica tegen 2050?

Dit lijkt een typische waarde te zijn voor de ozongaten van dit decennium en de onderzoekers zullen dit waarschijnlijk nog gedurende vele jaren waarnemen, omdat er hier geen enkel duidelijk teken van verbetering merkbaar is.

Simulaties van de evolutie van onze atmosfeer voorspellen een herstel van de stratosferische ozonlaag rond de jaren 2020-2030 op wereldschaal en tegen 2050 boven Antarctica. Er zijn echter een aantal niet te verwaarlozen onzekerheden als gevolg van de wisselwerking tussen fenomenen die te maken hebben met stratosferisch ozon en de klimaatveranderingen. Die kunnen de simulaties ongunstig beïnvloeden.

Daarom is het van fundamenteel belang dat de evolutie van de ozonlaag goed wordt opgevolgd met behulp van continue waarnemingen, zowel vanaf de grond als vanuit de ruimte.

Rapport

Om de vier jaar verzamelen zich onderzoekers uit de hele wereld om onder auspiciën van de WMO een rapport te schrijven over de toestand van de ozonlaag. Op basis van deze rapporten kan men de maatregelen van het Montrealprotocol beter op elkaar afstemmen en nog grotere ozonverliezen vermijden. Dit jaar verschijnt het rapport Scientific Assessment of Ozone Depletion 2010, waaraan ook verschillende wetenschappers van het BIRA meewerkten.

Naar informatie van het Belgisch Instituut voor Ruimte-Aëronomie (BIRA)