NATUURLEXICON


Aantasting van de ozonlaag


        

   





Ozon in de hogere stratosfeer, dus niet op leefniveau, is een blauwachtig gas met een prikkelende geur en wordt tussen 15 en 40 km hoogte op een natuurlijke manier gevormd uit zuurstof onder invloed van zonnestraling.

De ozonlaag in de stratosfeer beschermt de levende wezens tegen de schadelijke ultraviolette stralen (UV-stralen) afkomstig van de zon.

De ozonlaag beschermt het aardoppervlak tegen UV-straling. Ongeveer 90 % van het ozon in de atmosfeer hangt in de stratosfeer, op een hoogte tussen 10 en 50 km boven het aardoppervlak, te hoog om een schadelijke invloed uit te oefenen, want ozon op zich is schadelijk voor de natuur en de mens. Het gas circuleert in zeer lage concentraties: amper 1 molecule per 2 miljoen zuurstofmoleculen. De ozonlaag is amper 3 mm dik. Dat deze ozonlaag ondanks de geringe dikte een dergelijke schermfunctie vervult heeft te maken met het feit dat het de korte UV-stralen van de zon opvangt. Het zichtbare licht wordt probleemloos doorgelaten.   

Jaarlijks duikt het ozongehalte boven de Zuidpool naar omlaag. Die vermindering van de stratosferische ozonconcentratie (het gat in de ozonlaag) kunnen we gedeeltelijk verklaren door meteorologische omstandigheden, zonne-activiteit en vulkaanuitbarstingen.

Pas sinds 1980 wordt er echter een spectaculaire daling van de concentratie vastgesteld. Er gebeurden reeds metingen sedert 1958.

Die natuurlijke omstandigheden waren reeds aanwezig van in het begin van de metingen. Vulkaanuitbarstingen kunnen de aantasting van de ozonlaag versnellen, maar de oorzaken liggen vooral bij menselijke activiteiten.

Een andere en belangrijker oorzaak is namelijk de chemische afbraak van de ozonlaag door reacties met chloor- en broomverbindingen afkomstig van chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK’s) en halonen (koolwaterstofmoleculen die naast chloor en fluor ook broom bevatten) die onder invloed van UV-stralen worden afgebroken.

Ozon is een molecule opgebouwd uit 3 zuurstofatomen (0³), in tegenstelling tot de zuurstof (O²) die wij inademen. Onder invloed van de UV-straling splitsen de ozonmoleculen in 3 atomen. Die vrije zuurstofatomen zijn zeer reactief en binden makkelijk aan andere zuurstofmoleculen om opnieuw ozon te vormen. Er bestaat in de atmosfeer dus een dynamisch, maar fragiel evenwicht tussen de vorming en afbraak van ozon.

CFK’s die in de lucht terechtkomen, bereiken de stratosfeer. De UV-stralen breken de CFK’s af. De vrijgekomen chloor- of broomatomen vallen ozonmoleculen aan en rukken er een zuurstofatoom af, waarmee ze chloormonoxide of broommonoxide vormen. Dat is niet stabiel en reageert met een vrij zuurstofatoom, waarbij zuurstof en het chlooratoom opnieuw vrijkomt. Eén chlooratoom kan op die manier wel 100.000 ozonmoleculen afbreken.

De aantasting is het sterkst boven het Zuidpoolgebied, omdat er vooral in de winter boven Antarctica ijle wolkensluiers hangen waarin ijskristalletjes worden gevormd. Deze hebben de eigenschap dat ze in gasvorm chlooratomen of broomatomen binden, zodat deze laatste de ozonmoleculen niet aanvallen. Maar de ijskristalletjes binden zich ook aan stikstofverbindingen en dan binden ze geen chloor of broom meer en is het ozon dus minder beschermd. De binding van deze ijskristallen aan de stikstofverbindingen gebeurt onder invloed van de zon, vandaar de periodieke sterke daling in de Poollente (september) boven de Zuidpool.  

Maar ook in het noordelijk halfrond komen chloor en broomatomen voor die eveneens de ozonlaag aantasten.

Hoe dichter bij de tropen, hoe dunner de ozonlaag, dus hoe meer UV-straling daar aanwezig zal zijn.

Chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK’s) vinden ondermeer toepassingen in spuitbussen, als koelmiddel, blaasmiddel in schuimplastics, oplosmiddel, brandblusmiddel of fixeermiddel in laserprinters. Ze zijn zeer stabiel en ontleden nauwelijks in de onderste luchtlagen; pas in de hoogste luchtlagen vallen ze uiteen, onder andere in de zeer reactieve chloorradicalen. Het zijn deze chloorradicalen die de ozonlaag in de stratosfeer aantasten. CFK’s veroorzaken ook mee de algemene opwarming van onze atmosfeer.

Ook bepaalde stikstofverbindingen, waaronder lachgas en het kankerverwekkende grondontsmettingsmiddel methylbromide zijn ozonafbrekende stoffen. Methylbromide zou verantwoordelijk zijn voor 5 tot 10 % van de globale ozonverdunning.

Lachgas komt voornamelijk van natuurlijke bronnen, maar wordt ook voor een deel door de mens in de atmosfeer gebracht.   

Ook Vluchtige Organische Stoffen (VOS) zoals Trichloorethaan, een oplosmiddel dat wordt toegepast in de stomerijsector, dragen bij tot de aantasting van de ozonlaag. Trichloorethaan is bovendien kankerverwekkend en kan bij mensen ook het Organisch Psychisch Syndroom veroorzaken.   

Een teveel aan ultraviolette straling (UV-straling) beïnvloedt de fysiologische processen van algen.

Een teveel aan UV-straling tengevolge van de aantasting van de ozonlaag kan stralingsschade aan zaadplanten veroorzaken.

Planten kunnen deze stralingsschade min of meer herstellen, maar algemeen zal hun groei toch belemmerd worden. In de vrije natuur kan dit leiden tot een verandering in de samenstelling van de soorten. Zo kan het hele ecosysteem nadelen ondervinden. Er kan een versterkende werking bestaan tussen de stralingsbelasting en andere stress-factoren voor planten zoals verzuring.

Blootstelling aan UV-straling beschadigt bij planten het bladoppervlak en verstoort zo de fotosynthese. Het is bekend dat planten via fotosynthese met behulp van bladgroen (chlorofyl) in staat zijn zonne-energie om te zetten in chemische energie. Bij dit proces zetten planten koolstofdioxide en water om in koolhydraten en zuurstof. Dit proces wordt met een geleerd woord koolstofdioxide-assimilatie genoemd. Na het afsterven gaat de koolstof in het plantenmateriaal grotendeels terug verloren als koolstofdioxide bij consumptie door mens en dier of bij ontbinding in of op de bodem.  

Het plankton in de oceanen wordt minder productief, hetgeen het ecosysteem ontwricht.

Ook landbouwgewassen zijn gevoelig; vooral soja blijkt sterk te lijden

Ook vissen ondervinden mogelijks nadelen.

Het is niet uitgesloten dat ook vissenlarven in de bovenste lagen van zeeën, rivieren en beken schadelijke gevolgen ondervinden van de sterkere UV-straling tengevolge de aantasting van de ozonlaag.       

Een bekend lange termijn-effect van UV-straling op de mens is de vorming van huidkanker. Ook is er een effect aangetoond op het immuunsysteem en is er interactie met DNA aangetoond. Bekende nadelige korte termijn-effecten van UV-straling op de mens zijn zonnebrand en sneeuwblindheid. Ook zou een verhoogde UV-blootstelling een verhoogd risico op katarakt als gevolg hebben.  


Home