Gat in ozonlaag groter dan vorig jaar

De ozonlaag is een beschermende laag op een hoogte van ongeveer 25 kilometer in de atmosfeer. Hij filtert het licht van de zon en beschermt het leven op de aarde tegen gevaarlijke ultraviolette straling, die het risico op huidkanker en cataracten verhoogt en schadelijk is voor het leven in de zee.

Dit jaar was het verdunde gebied in de ozonlaag boven Antarctica 27 miljoen vierkante kilometer groot, tegen 25 miljoen vierkante kilometer in 2007 en 29 miljoen vierkante kilometer in 2006 (ongeveer zo groot als het Noord-Amerikaanse continent).

De vermindering van het ozon wordt veroorzaakt door extreem koude temperaturen op grote hoogte en gassen die in de atmosfeer ozon afbreken, waarbij onder meer chloor- en broomverbindingen een rol spelen. Die zijn afkomstig van door mensen vervaardigde producten zoals chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK's), die door het Montreal Protocol uit 1987 werden verbannen, maar nog steeds in de atmosfeer rondzweven.

Het ozongat boven Antarctica heeft elk jaar een verschillende omvang, afhangende van de weersomstandigheden. Tijdens de winter op het zuidelijk halfrond wordt de atmosfeer boven het Antarctisch continent min of meer geïsoleerd van de lucht boven lagere breedtegraden als gevolg van winden die bekend staan als de polaire vortex, het gebied waarin de afbraak van ozon hoofdzakelijk plaatsvindt. De polaire vortex wordt gekenmerkt door uiterst lage temperaturen, die leiden tot het voorkomen van zogenaamde stratosferische wolken.

Als het in september of oktober lente wordt in het zuidelijk halfrond zorgt de combinatie van het terugkerende zonlicht en de aanwezigheid van de polaire stratosferische wolken ervoor dat chloorradicalen vrijkomen die het ozon in individuele zuurstofmoleculen opbreken. Een enkele chloorradicaal kan duizenden ozonmoleculen vernietigen.

Julian Meyer-Arnek van het Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) verklaart de invloed van de plaatselijke meteorologische omstandigheden op het tijdstip en de omvang van het ozongat, in vergelijking met 2007 en 2008.

"In 2007 leidde een minder concentrische en grotere polaire vortex tot een vroege ozonvernietiging in de door de zon verlichte delen van de polaire vortex", aldus Meyer-Arnek. "Daarom ontstond het ozongat in het begin van september 2007, wat overeenkomt met het gemiddelde over de jaren 1995-2006."

In 2008 zorgde een meer concentrische polaire vortex ervoor dat de afbraak van het ozon ongeveer een week later begon. De chemische omstandigheden waren beide jaren ongeveer dezelfde, hoewel de temperaturen in 2008 iets lager lagen dan in 2007. Dat leidde tot een iets gemakkelijkere vorming van de stratosferische wolken.

"Omdat de polaire vortex lange tijd niet verstoord werd, werd het ozongat van 2008 één van de grootste die ooit is waargenomen."

Dit jaar worden minimale waarden van de ozonlaag waargenomen van ongeveer 120 Dobson-eenheden, tegen 100 in 2006. Een Dobson-eenheid beschrijft de dikte van de ozonlaag in een kolom, onmiddellijk boven de meetplaats.

De DLR-analyse is gebaseerd op de Scanning Imaging Absorption Spectrometer for Atmospheric Cartography (SCIAMACHY) aan boord van ESA's satelliet voor aardobservatie Envisat, het Global Ozone Monitoring Experiment (GOME) aan boord van de kunstmaan ERS 2 en de opvolger ervan, GOME 2, aan boord van de satelliet MetOp.

Volgens onderzoekers hangen de omvang en het juiste tijdstip van het ozongat af van de veranderingen, jaar na jaar, op het vlak van de temperatuur en dynamica van de atmosfeer. Daardoor is het moeilijk tekenen waar te nemen van een herstel van de ozonlaag.

"Om dergelijke signalen waar te nemen, is het cruciaal dat we de globale ozonlaag en in het bijzonder het ozongat boven Antarctica, permanent waarnemen", aldus Meyer-Arnek.

De volgende generatie van atmosfeeronderzoekers wordt ondertussen klaargestoomd. Zo moesten studenten van ESA’s Advanced Atmospheric Training Course in Oxford (Verenigd Koninkrijk) in september het ozongat van dit jaar met gegevens van de Envisat-sensoren analyseren.

Hun bevindingen waren in overeenstemming met die van de onderzoekers: de polaire vortex van de Zuidpool was in 2008 meer concentrisch dan in 2007, wat ervoor zorgde dat de ozonafbraak relatief laat begon en dat het gat dit jaar gelijkt op dat van de vorige jaren.

"Deze oefening deed ons beseffen dat er al veel vragen zijn beantwoord en dat we al veel hebben geleerd over de scheikunde in de stratosfeer en de dynamica in de atmosfeer en het gedrag van het ozongat. Maar we moeten ons nog veel vragen stellen over het herstel van het gat", meent Deborah C Stein Zweers van het Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut (KNMI), die de cursus bijwoonde.

"We willen weten wanneer het ozongat zich herstelt, hoe het herstel wordt bemoeilijkt door een omgeving met steeds meer broeikasgassen en hoe de dynamica van de atmosfeer de vorm van toekomstige ozongaten bepaalt. Dergelijke vragen zullen nog gedurende tientallen jaren de aandacht trekken van onze generatie onderzoekers."