Wat is de ozonlaag?
De atmosfeer van de aarde bestaat uit een aantal gassen, waarvan ozon er één is. Met de ozonlaag bedoelen we de laag in de atmosfeer die uit ozon bestaat en de aarde als een schild beschermt tegen de gevaarlijke ultraviolette straling van de zon.
De atmosfeer of dampkring van de aarde bestaat uit vier lagen: de troposfeer, stratosfeer, mesosfeer en thermosfeer. In de stratosfeer, die zich op 15 tot 50 kilometer boven het aardoppervlak bevindt, komen de grootste concentraties ozon voor.
De grootste concentratie ozon, circa 90 procent, is te vinden op een hoogte van 15 tot 35 kilometer boven het aardoppervlak.
Hoe wordt de ozonlaag gevormd?
Ozon wordt van nature gevormd en afgebroken door de uv-straling van de zon.
De ozonvorming vindt plaats in de atmosfeer, wanneer de uv-stralen van de zon zuurstofmoleculen (O2) splijten tot zuurstofatomen (O), die vervolgens met elkaar reageren en ozon (O3) vormen.
Het natuurlijke chemische proces in de atmosfeer waarbij ozon wordt gevormd en afgebroken, was in het verleden in evenwicht. Maar door de uitstoot van ozonafbrekende gassen door de mens ontstond er een onbalans.
Ozonlaag beschermt tegen uv-straling
De ozonlaag is extreem belangrijk voor het klimaat op aarde. De ozonlaag absorbeert de kortgolvige ultraviolette straling van de zon en beschermt ons daarmee tegen de gevaarlijke zonnestralen.
Vooral de schadelijke uv B- en uv C-straling wordt door de ozonlaag afgevangen. In gebieden waar er gaten in de ozonlaag zitten, is de ultraviolette straling op het aardoppervlak hoger.
Uv-stralen van de zon zijn gevaarlijk en richten schade aan. Bij mens en dier kan een stijging of een teveel aan uv-straling leiden tot veranderingen op celniveau, het DNA aantasten en het immuunsysteem verzwakken.
Bovendien kan de sterke straling ten koste gaan van het planten- en dierenleven op aarde.
Gaten in de ozonlaag
In 1985 kwamen wetenschappers erachter dat onze levensstijl funest was voor de ozonlaag.
Gelukkig werd de oorzaak snel achterhaald. Het gat in de ozonlaag groeide doordat het werd gevoed door chloor uit zogeheten cfk’s, die toen werden gebruikt in koelkasten en spuitbussen.
Er was dan ook internationale samenwerking geboden, en in 1989 trad het Montrealprotocol in werking, waarmee cfk’s verboden werden.
Sinds de beschadiging van de ozonlaag werd ontdekt, houden onderzoekers deze scherp in de gaten. Nu, 32 jaar na de ondertekening van het Protocol van Montreal, is er eindelijk goed nieuws.
Het door mensen veroorzaakte gat in de ozonlaag boven Antarctica lijkt kleiner te worden dan het in 31 jaar geweest is, aldus de Europese Copernicus Atmosphere Monitoring Service CAMS.
De afgelopen 19 jaar is het met het herstel van de ozonlaag alleen maar de goede kant op gegaan: vooruit.
Als dat zo doorgaat, zal de beschadiging boven de Noordpool in 2030 weer hersteld zijn. En het gat boven de Zuidpool, dat het grootst is, zal in 2060 gedicht zijn, is de inschatting van het VN-Milieuprogramma.
Het klimaatnieuws is het gevolg van het verbod op cfk’s in diverse producten, zoals freon, CCl2F2, dat als koelmiddel in koelkasten werd gebruikt.
Gaten in de ozonlaag ontstaan in de lente
Elk jaar ontstaan er gaten in de ozonlaag boven Antarctica en vaak ook boven de Noordpool.
Dat komt doordat de zon de ene helft van het jaar verdwijnt.
’s Winters vormen zich zogeheten parelmoerwolken als de temperatuur in de stratosfeer onder -78 °C komt. En dat gebeurt alleen als de zon er niet is.
Boven de parelmoerwolken hopen zich CFK-gassen op die met lage temperaturen inactief blijven.
Als het licht in het voorjaar terugkeert, begint een reactie tussen de gassen en ozon die de ozonlaag afbreekt.
Daarom ontstaan de gaten in het vroege voorjaar: in september en oktober voor Antarctica en in maart en april voor de Noordpool.
Als de temperatuur later in de lente weer stijgt, wordt de ozonlaag niet meer afgebroken.
Het verschilt per jaar hoeveel ozon er verdwijnt, en daarmee ook hoe groot de gaten worden. Daarom verschilt de omvang van het gat in de ozonlaag boven Antarctica sterk
2018
Als begin september het licht terugkeert in Antarctica en de lente zich aandient, begint de aantasting van de ozonlaag.
In 2018 was het ozongat een van de grootste van de afgelopen 15 jaar.
2019
In 2019 was de aantasting van de ozonlaag bijzonder gering. Dat kwam door zeldzame meteorologische omstandigheden.
2020
In 2020 lijkt het gat in de ozonlaag net zo groot te worden als in 2018.
Ozonlaag herstelt zich
Het beruchte gat in de ozonlaag trekt langzaam dicht. En NASA toonde in 2018 aan dat deze gunstige ontwikkeling een gevolg is van menselijk handelen.
Uit de metingen van de ruimtevaartorganisatie bleek dat het niveau van schadelijke chloormoleculen in de ozonlaag daalt en dat het gat daardoor aan het krimpen is.
Het was voor het eerst dat wetenschappers met metingen van de chemische balans in de ozonlaag vaststelden dat het herstel in verhouding staat tot de daling van het type gassen dat nu niet meer gebruikt mag worden.
NASA kreeg hulp van de satelliet Aura. Sinds 2004 meten de instrumenten van Aura de samenstelling van de dampkring.
Uit de metingen bleek dat de hoeveelheid ozon die ’s winters wordt afgebroken boven de Zuidpool 20 procent lager ligt dan in 2005.
Wat tast de ozonlaag aan?
De door mensen gemaakte cfk’s staan onder meer chloor af onder invloed van uv-licht, dat via zogeheten katalytische processen ozon afbreekt.
De uv-straling van de zon splijt de ozonafbrekende stof chloor en maakt chlooratomen vrij, die daarna zuurstofmoleculen onttrekken aan de vorming van ozon, zodat er in plaats daarvan chloormonoxide ontstaat.
Vervolgens reageert chloormonoxide met een vrij zuurstofatoom en vormt het een vrij chlooratoom en een zuurstofmolecuul.
"De door mensen uitgestoten ozonafbrekende stoffen verstoren dus de natuurlijke balans in de vorming en afbraak van ozon, want er wordt sneller ozon afgebroken dan bijgemaakt.
Het probleem is hierbij dat ozon schadelijke uv-straling absorbeert, en dat zuurstof de gevaarlijke zonnestralen niet blokkeert. Daardoor ontstaat er een gat, en de uv-stralen dringen door de stratosfeer heen naar het aardoppervlak.