Oh wat een gat is dat... in de ozon

Wat is ozon?

Ozon is een kleurloos gas dat uit 3 zuurstofatomen bestaat. Ozon is op chemisch gebied heel actief omdat het onmiddellijk reageert op vele andere substanties. Dichtbij het aardoppervlakte kunnen deze chemische reacties rubber doen breken, de fauna en flora vernietigen en de mens z'n longen beschadigen. Desondanks is het zo dat ozon kwalijke delen van het zonlicht opslorpt nl. Ultraviolet-B. Hoog boven het aardoppervlak, zelfs boven de wolken, absorbeert een laag ozon UV-B zodat al het aardse leven beschermd wordt.

Het verschil tussen goed en slechte ozon

Negentig procent van de ozon in de atmosfeer bevindt zich in de statosfeer op een hoogte van 10 tot 50 kilometer boven het aardoppervlak. Het natuurlijke niveau van ozon in de stratosfeer is een resultaat van het evenwicht tussen zonlicht dat ozon creëert en chemische reacties die het vernietigen. 'Goede' ozon wordt aangemaakt doordat het soort zuurstof dat we inademen zich verdeelt in enkele zuurstofatomen.

Ozon wordt vernietigd wanneer het in aanraking komt met moleculen zoals stikstof, waterstof, chloor of broom. Enkele van deze moleculen komen van nature voor (zonder tussenkomst van de mens) maar de mens heeft er andere gecreëerd. De totale massa van ozon is 3 miljard metrische tonnen. Op een hoogte van ruwweg 32 kilometer boven de grond is er een piekconcentratie van ozon. Dat is maar goed ook want zonder deze 'goede' ozon zou de intense UV-straling van de zon het aardoppervlakte steriliseren. Verhoogde concentraties van CFK's die we sinds lang gebruiken, hebben het natuurlijk aanwezige ozon verstoord waardoor in de stratosfeer minder 'goede' ozon aanwezig is. De door de mens aangemaakte CFK's of chloorfluorkoolstofverbindingen (i.e.koolwaterstoffen waarvan waterstofatomen zijn vervangen door chloor en/of fluor; in de jaren '50 gemaakt: zie Chloorfluorkoolstofverbinding heeft geleid tot het resultaat dat schadelijke ultraviolette straling van de zon de aarde bereikt.

Wat is het ozongat?

Technisch gezien is het 'gat' in de ozonlaag geen gat waar geen ozon is maar een gebied van uitzonderlijk uitgeput ozon in de stratosfeer boven de zuidpool. Dit gat is waarneembaar bij het begin van de (zuidpool)lente van augustus tot oktober in de zuidelijke keerkring . Dagelijks meten satelietinstrumenten ozon over het Antartisch gebied. [Op de foto zie je de lage waarden van het ozon (blauwe en purper gekleurd gebied) over Antarctica op 4 oktober 2004.] Uit historische documenten weten we dat waarden minder dan 220 Dobson eenheden niet werden waargenomen voor 1979. Hoewel het waarnemingscentrum van de Britten zich op 1956 op de baai Halley op Antartica vestigde, werden in de jaren '80 pas wijzingen in de ozonconcentratie vastgesteld. Wat hen toen opviel, was dat er in september en oktober veel minder atmosferisch ozon in totaal was. Mogelijke verbanden werden gelegd met chemische, metereologische en zonnecyclusinvloeden. Dat dit met ons te maken had, wisten we toen nog niet. Pas later toonden vliegtuigmetingen een negatief verband tussen CFK en ozon. Om het niet al te chemisch te houden: des te hoger de concentratie van CFK en ozon (samengaand met andere omstandigheden), des te hoger de afbraak van ozon.

Wat is een Dobson eenheid?

De Dobson eenheid is de meest algemene maatstaf voor het meten van ozonconcentraat. 1 Dobson eeneheid is het aantal ozon-moleculen dat nodig zou zijn om een laag van puur ozon te maken van 0,01 millimeters dikte bij een temperatuur van 0 graden Celsius en een druk van 1 atmosfeer (de luchtdruk op het aardoppervlak). Over het aardoppervlak is de gemiddelde dikte van de ozonlaag ongeveer 300 Dobson eenheden of een laag van 3 millimeter dikte. Het ozon in de atmosfeer bestaat niet uit een enkele laag op een zekere hoogte boven het oppervlakte van de aarde; het is verspreid. Zelfs de ozonlaag is niet een enkele laag van puur ozon. Het is simpelweg een gebied waar ozon meer voorkomt dan op andere hoogtes. Sattelietsensoren en andere meetapparaten meten het totaal aantal ozonconcentraat voor de hele kolom op 8 km van de stratosfeer. De Dobson eenheid is een manier om te beschrijven hoeveel ozon er zou zijn in een bepaalde kolom verondersteld dat het allemaal zou tesamen gedrukt zijn in één enkele laag.

Gemiddeld is het aantal ozon in de atmosfeer ruwweg 300 Dobson eenheden, wat gelijk staat aan een laag van 3 millimeter dikte. Wat wetenschappers het Antarctisch gat in de ozonlaag noemen, is een gebied waar het ozonconcentraat daalt tot een gemiddelde van 100 Dobson eenheden. 100 Dobson eenheden zouden een laag vormen van ongeveer 1 millimeter dikte als het tot één enkele laag zou worden samengedrukt.