Inleiding
De manier waarop het “Gat in de Ozonlaag” ontdekt en uiteindelijk verkleind werd, is een typisch voorbeeld van hoe een wereldwijd en complex probleem kan aangepakt worden. In vier delen wordt ingegaan op
- De ontdekking
- De reacties
- De aanpak voor de bestrijding van het gat.
- Tot slot: mogelijke lessen voor de aanpak van klimaatopwarming.
Ozon maakt leven op aarde mogelijk
In 1840 stelde Christian Schönbein (1799 – 1868) vast dat de typische geur in de natuur na bliksemschichten voortkwam uit een speciale samenstelling van zuurstof, nl. O3 i.p.v. de gewone O2. Hij noemde dit “Ozein” naar het Grieks woord voor ruiken. Het leek een onschuldig reukloos en lichtblauw gas ergens hoog in de atmosfeer.
In 1913 stelden Charles Fabry (1867 – 1945) en Henri Buissons (1873 – 1944) echter vast dat Ozon een laag vormt die zich tussen de 15 en 50 km hoog in de stratosfeer bevindt en die ons beschermt tegen UV-B licht uit de ruimte. Dit is licht met een golflengte van 280 tot 320 nm. Zonder die bescherming zou alle plantaardig en dierlijk leven op aarde onmogelijk zijn.
Door de ontdekking van dit belang werd al tussen 1928 en 1958 hoeveelheid Ozon systematisch gemeten. Daaruit bleek dat hoog in de koude atmosfeer O2 door UV licht wordt opgesplitst in twee zuurstofradicalen die dan tot Ozon of O3 samensmelten. De concentratie is in de grootteorde van drie Ozon moleculen tussen 10 Miljoen zuurstofmoleculen.
Een probleem
De eerste generatie koelsystemen maakte gebruik van giftige gassen. Dat leidde tot veel ongemakken en zelfs doden. Rond 1930 werden deze gassen vervangen door CFK’s (Chloorfluorkoolstof-verbindingen). Op het eerste gezicht onschuldige gassen die door hun laag kookpunt enkel voordelen boden. Naast koelsystemen, werden ze ook gebruikt als aandrijfgas in spuitbussen, voor vulschuim en in sommige plastics. Constructeurs van koelsystemen en automobielbedrijven waren de grootste afnemers.
In 1973 onderzochten Frank Rowland (1927 – 2012) en Mario Molina (1943 – 2020) aan de University of California (Irvine) wat er met die gassen gebeurde. Ze deden dat als praktische toepassing van de ideeën van de Nederlander Paul Crutzen (1933 – 2021) over de impact van stikstofdioxide op de Ozonlaag. Ze stelden vast dat die inerte gassen bleven bestaan en zich waarschijnlijk in de hoge atmosfeer ophoopten. Met de meetapparatuur van James Locklove (1919) – de godfather van het Gaia-denken – keken ze vanop aarde wat er gebeurt. Ze concludeerden dat het Chloorgas (Cl) met Ozon (O3) reageert en Chlooroxide (ClO) en Zuurstof (O2) vormt. Twee Chlooroxides verbinden dan tot het stabiele Chloorperoxide (Cl2O2). Probleem hierbij is dat er Ozon verdwijnt!
Realiteit
Hun publicaties werden bevestigd door de NASA. Hun satellieten keken vanuit de ruimte naar de aarde en constateerden inderdaad dat de Ozonlaag rond de Zuidpool zéér verdund was. Om zeker te zijn, deed NASA metingen met een vliegtuig op 18 km hoogte, waar de koude temperaturen bijna nefast waren voor de piloten en de kerosine dreigden te bevriezen. De metingen bevestigden de verminderde Ozonconcentratie boven de Zuidpool.
Er was een “Gat in de Ozonlaag” of een “Ozongat” ontdekt! Ook al gaat het in werkelijkheid om een gebied in de stratosfeer waar de concentratie aan ozon lager licht dan in de rest van die stratosfeer.
In 1985 werd de jonge medewerker Jonathan Shaklin (1953) van het Cambridge British Antarctic Survey instituut opgedragen om de data uit metingen van de voorbije jaren te analyseren. Hij kwam tot de wetenschappelijke en statistische vaststelling dat de Ozonlaag boven de Zuidpool afneemt en dat die afname altijd versnelt rond de lente. Waarom?
Het hele Ozongebeuren wordt in de Cambridge labo’s nagebootst. Dit onderzoek leert dat de Ozonlaag boven de zuidpool meer wordt aangetast omdat deze ijskap omringd is door oceanen. Daardoor stijgt de lucht sneller en koelt die af tot -80°C. De CFK’s in de lucht hechten zich op de ijsmoleculen en worden door UV licht gesplitst. Dit verklaart de gemeten seizoen effecten.
In 1989 werden gelijkaardige effecten in de Ozonlaag boven de Noordpool vastgesteld, zij het in mindere mate. De ijskap wordt daar omringd door land waardoor de effecten van de wind kleiner zijn. Onder de strenge lentecondities van 1995 werd het Ozongat aan de Noordpool voorspeld én gemeten.
Ondertussen breidde het gat in de Ozon steeds maar uit. In September 2006 was het zo groot als de oppervlakte van Rusland. Het werd duidelijk dat als er niets gebeurde de Ozonlaag tegen 2065 zal verdund zijn tot één derde van haar oorspronkelijke concentratie. Met drastische gevolgen voor alle leven op aarde
In 1995 kregen Crutzen, Rowland en Molina de Nobelprijs voor de Chemie voor hun wetenschappelijk werk en doorzettingsvermogen rond dit “Gat in de Ozonlaag”.
Lees de hele reeks 'Het gat in de ozonlaag'
Het gat in de ozonlaag – Deel 4: Enkele lessen
Gat in de Ozonlaag versus Klimaatopwarming Leert de aanpak van het “Gat in de Ozonlaag” ons iets over hoe de klimaatverandering aan te pakken? Het
Het gat in de ozonlaag – Deel 3: De politiek pakt over
Reagan reageert anders Het advies van de administratie van Ronald Reagan (1911 – 2004) lag in de lijn van het sterke lobbywerk van de producenten
Het gat in de ozonlaag – Deel 2: De reacties
Big business Voor bedrijven die CFK’s als eerste patenteerden (Frigidaire) en op grote schaal produceerden (General Motors en DuPont) waren CFK’s booming business. De eerst
Het gat in de ozonlaag – Deel 1: De ontdekking
Inleiding De manier waarop het “Gat in de Ozonlaag” ontdekt en uiteindelijk verkleind werd, is een typisch voorbeeld van hoe een wereldwijd en complex probleem