Na een zeer klein gat in de ozonlaag vorig jaar, is er in september 2020 opnieuw een ozongat van grote omvang boven Antarctica. Zo werden zeer lage ozonconcentraties gemeten over een uitgebreid gebied van ongeveer 25 miljoen km² (zie figuur 1). Dit komt overeen met een oppervlakte van meer dan 800 keer België. De omvang bereikt (nog) niet het record van 2006, maar het ozonverlies met 40 megaton was nog nooit zo groot. Het ozonverlies is gedefinieerd als de hoeveelheid ozon die nodig is om het ozongat te vullen tot een referentiewaarde van 220 eenheden Dobson (DU) over het hele gebied. Ter vergelijking: de gemiddelde dikte van de ozonlaag boven België bedraagt ongeveer 320 DU.

Ook met behulp van satellieten kan men de dikte van de ozonlaag meten. Onderstaande figuur toont de metingen tijdens een passage van de MetOp-C-satelliet van de Zuidpool naar de Noordpool op 29 september 2020. Het leert ons hoe een ozonprofiel ter hoogte van de Zuidpool eruit kan zien, maar ook dat er heel wat variatie mogelijk is in de verticale verdeling van ozon in de atmosfeer op verschillende plaatsen op aarde. Op onderstaande linkse figuur is een gat in de ozonlaag boven Antarctica duidelijk waarneembaar in de donkerblauwe kleur.

In het midden van de jaren ‘70 van de vorige eeuw werd op basis van chemische modellen voorspeld dat de aanwezigheid van ChloorFluorKoolwaterstoffen (CFKs, ontwikkeld voor gebruik als drijfgassen in onder andere spuitbussen, koelinstallaties) in de atmosfeer tot ozonafbraak zou kunnen leiden. Dit werd daarn, in 1985, ook effectief door waarnemingen van extreem lage ozonconcentraties boven Antarctica in de plaatselijke lente bevestigd. Internationale afspraken in het Protocol van Montreal, nu al 35 jaar geleden, legden de productie van deze CFKs aan banden. Uit waarnemingen kunnen we ondertussen vaststellen dat de ozonlaag zich langzaam maar zeker herstelt. Ook het KMI doet sinds 2011 waarnemingen van de totale hoeveelheid ozon op de Belgische poolbasis in Antarctica van november tot februari.

Het tekort aan ozon ontstaat door een combinatie van factoren.

Ten eerste is er de aanwezigheid van chloorverbindingen in de atmosfeer, ten gevolge van menselijke productie en activiteit (o.a. de CFKs). Deze CFKs hebben een zeer lange levensduur in de atmosfeer (tussen 50 en 200 jaar), zodat zelfs wanneer de vervuiling stopt, ze nog tientallen jaren in de lucht aanwezig zijn. En als je weet dat één chlooratoom gedurende zijn levensduur in de atmosfeer ongeveer 100 000 ozonemolecules kan afbreken, is de rekening snel gemaakt.

De precieze omvang van het jaarlijks terugkerende ozongat hangt sterk af van dynamische factoren zoals het “weer” boven Antarctica. Voor de ontwikkeling van het ozongat moeten de temperaturen op ongeveer 20 kilometer hoogte zo laag zijn (lager dan -78°C, zie figuur 2) dat er stratosferische wolken kunnen ontstaan. Dit is het geval in de poolwinter. Deze poolwinter (van juni tot augustus in het zuidelijk halfrond) hadden we te maken met een zeer stabiele poolwervel (een groot lagedrukgebied rond of in de buurt van een van de polen van de Aarde, dat langere tijd op dezelfde plek blijft), waardoor we ook de extreem lage temperaturen in de stratosfeer hebben kunnen waarnemen die noodzakelijk zijn voor de ontwikkeling van het gat in de ozonlaag. Hieronder zie je waarnemingen en een voorspelling van de minimumtemperatuur op een hoogte van ongeveer 20km.

Meer uitleg over de processen die zich afspelen bij de ontwikkeling van het gat in de ozonlaag, zowel op de Zuidpool als op de Noordpool, gaven we in dit artikel van 2019.

Deze stratosferische wolken vormen de ideale voedingsbodem voor reacties met deze CFKs, waardoor ozon massaal afbreekt wanneer het zonlicht (en dus UV-licht) terugkeert. Tenslotte zorgt de poolwervel ervoor dat er geen verse lucht met ozon kan aangevoerd worden vanuit de gematigde breedtes

Kortom: Zolang er CFK’s in onze atmosfeer aanwezig zijn - vermoedelijk tot het midden van deze eeuw - zal het ozongat zich onder de juist meteorologische omstandigheden blijven ontwikkelen.

Met modellen kan men de vorming en evolutie van het ozongat correct berekenen en voorspellen. Dit toont aan dat we onderliggende processen begrijpen en dat de omvang van het ozongat van jaar tot jaar kan variëren. Op lange termijn moeten we echter wel waakzaam blijven dat het Protocol van Montreal ter bescherming van de ozonlaag steeds goed gevolgd wordt.