Zeldzaam ozongat: Nederland aan de rand

We kennen ozongaten doorgaans alleen van de zuidpool, maar ze kunnen ook weleens boven de Noordpool voorkomen. Daar was het de afgelopen winter op 20 kilometer hoogte extreem koud, doordat de poolwervel, de stratosferische straalstroom rond het poolgebied, zo sterk was. De extreem koude lucht op 20 kilometer hoogte boven het poolgebied die erin gevangen zat, kon geen kant op en koelde daardoor heel sterk af. Aan het einde van de winter werden temperaturen beneden -80 graden gemeten. In combinatie met de opkomsende zon en de CFK’s in de lucht kon veel ozon worden afgebroken.

Ozonlaag van groot belang

Voor het leven op aarde is de ozonlaag, die zich op ongeveer 20 kilometer hoogte boven het aardoppervlak bevindt, van groot belang. Ozon houdt het grootste deel van de schadelijke UV-straling, afkomstig van de zon, tegen en voorkomt zo dat wij bij langdurige blootstelling aan de zon al te erg verbranden en op termijn huidkanker krijgen. Wordt de ozonlaag dunner, dan kan meer UV-straling de aarde bereiken en worden de risico’s automatisch groter.

CFK’s

Verantwoordelijk voor de aantasting van de ozonlaag zijn de CFK’s, de chloorfluorkoolstofverbindingen die onder meer veel werden gebruik in brandblussers, airconditioners en spuitbussen. Om de ozonlaag te beschermen, is sinds 1 januari 1989 het verdrag van Montreal van kracht waarin de afbouw van de productie en het gebruik van CFK’s wordt geregeld. Sinds de inwerkingtreding van het verdrag is de emissie van CFK’s sterk teruggelopen. Toch zijn de problemen voor de ozonlaag nog niet voorbij. Het duurt heel lang voordat CFK’s, als ze eenmaal in de atmosfeer zitten, daar weer uit verdwijnen. Daarom duurt het nog wel tientallen jaren voordat het ozonprobleem echt zal zijn opgelost.

CFK’s vernietigen veel ozon vanaf het moment dat de temperatuur in de ozonlaag beneden min 78 graden komt, meestal aan het einde van de winter. En dus zowel boven de Noord- als de Zuidpool. In de ozonlaag beginnen vanaf dat moment de zogenoemde polaire stratosfeerwolken (in individuele gevallen ook wel parelmoerwolken genoemd) te ontstaan.

Afbraak ozonlaag

Omdat in de stratosfeer op een hoogte van 20 kilometer maar heel weinig waterdamp zit, moet het daar geweldig koud worden om ijskristalletjes te laten ontstaan. En als ze dan ontstaan, zien de wolken die ermee worden gevormd er heel bijzonder uit. Door de geringe grootte van de kristalletjes zijn in de wolken, als de zon erop schijnt, de meest bijzondere kleuren te zien. Het is ook daarom dat ze parelmoerwolken worden genoemd. Zit de hele lucht er vol mee, zoals bij voorbeeld op 17 en 18 februari 2008 boven Nederland het geval was, toen de zon in een onnatuurlijk oranje gloed onderging, dan heten ze polaire stratosfeerwolken. Ze bestaan overigens niet alleen uit ijskristallen, maar ook uit verbindingen van salpeterzuur en water. Omdat op dat moment uit de CFK’s op die hoogte agressieve chlooratomen vrijkomen, wordt de ozonlaag in rap tempo afgebroken. De aanwezigheid van parelmoerwolken en polaire stratosfeerwolken is hier dan ook een aanwijzing voor.

In dergelijk situaties hebben metingen van het KNMI laten zien dat zich een vrij groot gebied van relatief geringe ozonconcentraties vormde, omgeven door regio’s waar die ozonconcentratie juist veel hoger is. Nu leidde dit tot een soort ozongat, in de basis vergelijkbaar met het gat zoals we dat jaarlijks ook boven de zuidpool zien.

Poolwervel

Verlaagde ozonconcentraties doen zich voor in het gebied met lage temperaturen op zeer grote hoogte boven Noordpool dat ook wel de poolwervel wordt genoemd. Vooral gedurende het winterhalfjaar is die poolwervel markant aanwezig. In het zomerhalfjaar wordt hij min of meer stukgeslagen. De overgang heeft plaats gedurende de lente. Dat is het moment waarop lucht met lage ozonconcentraties ook naar het zuiden uit kan stromen en bewoonde gebieden kan bereiken. Gebeurt dat inderdaad, dan komt tijdelijk meer UV-straling dan normaal op het aardoppervlak terecht. En moeten we oppassen tijdens het zonnen en goed smeren. Dergelijke perioden duren meestal niet langer dan een enkele dag en zullen in de loop van de aprilmaand, als de poolwervel kapot wordt geslagen, geleidelijk verdwijnen. Dan wordt alles weer normaal.

Mini-ozongaten

Het is overigens al eerder tot mini-ozongaten gekomen boven Europa, bij voorbeeld (bijzonder genoeg nog voorafgaand aan de winter) op 9 november 2001. Toen kwamen de gemeten ozonconcentraties in het minigat beneden 200 Dobson-eenheden (de maat voor de concentratie aan ozon op een bepaalde plaats) uit. Aan het einde van de jaren 90 werd boven Denemarken op 30 november 1999 een laagste concentratie van 185 Dobson-eenheden gemeten, daar waar een concentratie tussen 260 en 320 eenheden op dat moment normaal zou zijn geweest.

Het ontstaan van het ozongat boven de Noordpool betekent overigens niet dat de in Montreal afgesproken maatregelen niet werken. Omdat het zo lang duurt voordat de CFK’s uit de atmosfeer zijn verdwenen, houden de problemen voorlopig nog wel aan. De verwachting is echter dat we er rond het jaar 2050 wel een stuk beter voor zullen staan.