Wat is er aan de hand met ozon?
Twee verschillende types ozon
Ozon is een gas dat zowel in de bovenste atmosfeer van de aarde als op grondniveau voorkomt.
De laag, die het dichtst bij het oppervlak van de aarde ligt, is de troposfeer. Over het algemeen reikt de troposfeer tot zo'n 10-18 km hoogte, waar deze een tweede laag tegenkomt, de stratosfeer. Hier is ozon van grondniveau of "slechte ozon" een luchtvervuiler die schadelijk is om in te ademenen en gewassen, bomen en andere vegetatie beschadigt. Deze is het hoofdbestanddeel van smog in stedelijke gebieden die autoriteiten "ozonalarmen" kunnen doen uitvaardigen.
De stratosfeer of "goede" ozonlaag beschermt het leven op aarde tegen de schadelijke ultraviolette (UV) stralen van de zon. Ozon wordt op natuurlijke wijze in de stratosfeer aangemaakt. UV-straling met "hoge energie" raakt O2-moleculen die zich in 2 vrije zuurstofatomen splitsen. De vrije zuurstofatomen botsen tegen O2-moleculen om ozonmoleculen te vormen.
Ozondepletie
Maar deze ozonlaag wordt geleidelijk vernietigd door chemische reacties waarbij hoofdzakelijk licht, chloor en broom betrokken zijn. De voornaamste bron van deze atomen in de stratosfeer is fotodissociatie van chloorfluorkoolstof- (CFK) en broomfluorkoolstof-verbindingen. Deze verbindingen, die ook als broeikasgassen actief zijn, zijn het gevolg van menselijke activiteit.
Het dunner worden van de beschermende ozonlaag kan door satellietenwaargenomen worden, vooral boven de polaire streken, en staat bekend als het ozongat. Ozondepletie veroorzaakt dat grotere hoeveelheden UV-straling de aarde bereiken, wat kan leiden tot meer gevallen van huidkanker, grijze staar en verzwakte immuunsystemen.
Het ozongat is seizoensgevoelig
De rol van het zonlicht bij ozondepletie is de reden waarom de ozondepletie van Antarctica het grootst is tijdens de lente en zijn maximumoppervlakte in september bereikt. In de polaire streken (vooral aan de Zuidpool) genereren circulatiepatronen weinig vermenging in de winter, terwijl gassen gewoonlijk goed gemengd zijn. Dit creëert een atmosferische container die chemische reacties onderhoudt, welke de ozon vernietigen.
Rond oktober stoppen deze reacties en het gat krimpt in oppervlakte en diepte. Gedurende de periode van oktober tot december wordt het gebied waar ozonverdunning plaatsgevonden heeft "als een verfpot omgeroerd", de middenbreedtegraden in, waar de atmosferische ozon afgebroken wordt.
Ondanks succesvolle maatregelen die de productie van CFK's gestopt hebben, verwachten de wetenschappers niet dat het gat aanzienlijk in grootte zal afnemen gedurende ongeveer nog een decennium. Dit is te wijten aan de lange levensduur van CFK's die al in de atmosfeer zitten. Ook blijven wetenschappers onzeker over wat de wisselwerking zal zijn tussen klimaatverandering en het herstel van het ozongat.
Ozon is van invloed op het klimaat...
Hoe meer ozon in een gegeven hoeveelheid lucht, des te meer warmte de lucht vasthoudt. Ozon genereert warmte in de stratosfeer, zowel door het absorberen van de ultraviolette straling van de zon als door het absorberen van opwellende infrarode straling uit de troposfeer. Bijgevolg, afnemende ozon in destratosfeer leidt tot lagere temperaturen.
Tegelijkertijd zijn broeikasgassen - waaronder ozon - tot in de troposfeer toegenomen en brengen ze zo de opwarming van de aarde op gang. De twee fenomenen zouden met elkaar in verband kunnen staan.
... en het klimaat is van invloed op ozon
Je moet weten dat temperatuur, vochtigheid, wind en de aanwezigheid van andere chemische stoffen in de atmosfeer van invloed zijn op de vorming van ozon, en de aanwezigheid van ozon is op zijn beurt van invloed op deze atmosferische bestanddelen.
De ozon-eenheid
De dichtheid van een verticale kolom ozon wordt uitgedrukt in Dobson units (DU). De Dobson eenheid is de meest fundamentele maat die in ozononderzoek gebruikt wordt.
Een Dobson eenheid heeft betrekking op een laag ozon die 10 µm dik zou zijn bij standaard temperatuur en druk. Bijvoorbeeld, 300 DU ozon omlaag gebracht tot het oppervlak van de aarde bij 0°C zou een laag innemen van slechts 3 mm dik.
