Er bestaat veel verwarring over de rol van ozon in wereldwijde klimaatverandering. Ik kom vaak studenten tegen die twee heel verschillende problemen combineren: het gat in de ozonlaag en broeikasgas-gemedieerde wereldwijde klimaatverandering. Deze twee problemen zijn niet zo direct gerelateerd als velen denken. Als ozon niets te maken had met de opwarming van de aarde, zou de verwarring eenvoudig en snel kunnen worden opgelost, maar helaas compliceren een paar belangrijke subtiliteiten de realiteit van deze belangrijke kwesties.
Wat is ozon?
Ozon is een heel eenvoudig molecuul dat bestaat uit drie zuurstofatomen (vandaar O3). Een relatief hoge concentratie van deze ozonmoleculen zweeft ongeveer 12 tot 20 mijl boven het aardoppervlak. Die laag van wijdverspreid ozon speelt een cruciale rol voor het leven op aarde: het absorbeert de meeste UV-stralen van de zon voordat ze het oppervlak bereiken. UV-stralen zijn schadelijk voor planten en dieren omdat ze ernstige verstoringen veroorzaken in levende cellen.
Een samenvatting van het probleem van de ozonlaag
Feit # 1: De dunner wordende ozonlaag leidt niet tot significante verhogingen van de mondiale temperaturen
Verschillende door de mens gemaakte moleculen vormen een bedreiging voor de ozonlaag. Met name werden chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK's) gebruikt in koelkasten, diepvriezers, airconditioningeenheden en als drijfgas in spuitflessen. Het nut van CFK's komt gedeeltelijk voort uit hoe stabiel ze zijn, maar deze kwaliteit stelt ze ook in staat om de lange atmosferische reis tot aan de ozonlaag te weerstaan. Eenmaal daar interageren CFK's met de ozonmoleculen en breken ze uit elkaar. Als er voldoende ozon is vernietigd, wordt het gebied met een lage concentratie vaak een "gat" in de ozonlaag genoemd, met verhoogde UV-straling die naar het oppervlak eronder komt. Het Montreal Protocol uit 1989 CFC-productie en -gebruik met succes afgebouwd. Zijn die gaten in de ozonlaag de belangrijkste factor die verantwoordelijk is voor de opwarming van de aarde? Het korte antwoord is nee.
Ozonbeschadigende moleculen spelen een rol bij klimaatverandering
Feit # 2: Ozonafbrekende chemicaliën werken ook als broeikasgassen.
Het verhaal eindigt hier niet. Dezelfde chemicaliën die ozonmoleculen afbreken, zijn ook broeikasgassen. Helaas is dat kenmerk niet het enige kenmerk van CFK's: veel van de ozonvriendelijke alternatieven voor CFK's zijn zelf broeikasgassen. De uitgebreide familie van chemicaliën waartoe CFC behoort, halogeenkoolwaterstoffen, kan verantwoordelijk worden gehouden voor ongeveer 14% van de opwarmingseffecten als gevolg van broeikasgassen, achter kooldioxide en methaan.
Op lage hoogte is ozon een ander beest
Feit # 3: Dicht bij het aardoppervlak is ozon een verontreinigende stof en een broeikasgas.
Tot nu toe was het verhaal relatief eenvoudig: ozon is goed, halogeenkoolwaterstoffen zijn slecht, CFK's zijn het slechtst. Helaas is het plaatje complexer. Wanneer ozon in de troposfeer (het onderste deel van de atmosfeer - ongeveer onder de 10 mijlsmarkering) voorkomt, is het een verontreinigende stof. Wanneer lachgas en andere fossiele brandstofgassen vrijkomen uit auto's, vrachtwagens en elektriciteitscentrales, hebben ze interactie met zonlicht en vormen ze laag ozon, een belangrijk onderdeel van smog. Deze verontreinigende stof wordt aangetroffen in hoge concentraties waar het autoverkeer zwaar is, en kan wijdverspreide ademhalingsproblemen veroorzaken, astma verergeren en luchtweginfecties vergemakkelijken. Ozon in landbouwgebieden vermindert de groei van vegetatie en beïnvloedt de opbrengsten. Ten slotte werkt laag ozon als een krachtig broeikasgas, zij het veel korter dan kooldioxide.