Ozonverlies wellicht gevolg van hogere tropopauze, zegt KNMI

Het ozonverlies in de onderste laag van de stratosfeer, zoals dat door ozonsondes is waargenomen, kan wel eens net zo goed het gevolg zijn van een opwaartse verschuiving van de tropopauze (de grens tussen stratosfeer en troposfeer op circa 11 kilometer hoogte) als van de chemische ozon-aantasting die gewoonlijk aan cfk's wordt toegeschreven. Dat blijkt uit een statistisch onderzoek door onderzoekers van het KNMI.

Paul Fortuin en Hennie Kelder publiceerden hun hypothese vorige maand in Geophysical Research Letters (1 juni). Ze onderzochten de langjarige trends in ozon- en temperatuurmetingen van sondes die boven Hohenpeissenberg in de Duitse Alpen werden opgelaten. De ballon waaraan de meetapparatuur hangt bereikt gewoonlijk een hoogte van 30 à 40 kilometer en beschrijft op zijn gang naar boven de troposfeer, de tropopauze en het onderste deel van de stratosfeer. De onderzoekers analyseerden metingen tussen 1983 en 1993 en onderscheidden daarbij de waarnemingen uit het winterhalfjaar (oktober-maart) van die uit de zomer. Om na te gaan in hoeverre de waarnemingen van Hohenpeissenberg ook mondiale geldigheid hadden verrichtten ze hetzelfde onderzoek aan de samengevoegde sondemetingen van acht andere stations.

Boven Hohenpeissenberg daalde in de winters tussen 1983 en 1993 het ozongehalte in het onderste deel van de stratosfeer (op een hoogte van zo'n 15 kilometer) met maar liefst 3 procent per jaar, wat gepaard ging met een trendmatige teruggang in temperatuur van ongeveer 0,5 graad per jaar. 's Zomers lag het maximum van de aantasting een paar kilometer lager, min of meer rond de tropopauze. Ook daar daalde het ozongehalte met zo'n 3 procent per jaar. (Het ozonverlies over de totale luchtkolom is overigens veel geringer.)

De relatie tussen ozongehalte en temperatuur is just in de onderste stratosfeer gecompliceerd. Enerzijds dankt de stratosfeer zijn opvallend hoge temperatuur vooral aan het voorkomen van ozon dat veel straling van zon en aarde absorbeert. Te verwachten is dus dat ozonverlies gepaard gaat met een temperatuurdaling (een 'stralingsafkoeling'). Anderzijds kan de temperatuur dalen als geleidelijk steeds meer troposferische lucht naar hogere niveaus doordringt, dus als de tropopauze hoger komt te liggen. Omdat troposferische lucht arm is aan ozon gaat dit gepaard met een daling van de ozonconcentratie, maar een daling die niet is veroorzaakt door cfk's.

Nauwgezet statistisch onderzoek toonde aan dat de laatste ('dynamische') verklaring voor de trends in de lagere stratosfeer het meest aannemelijk is. In de hogere delen van de stratosfeer geeft stralingsafkoeling de trends het beste aan.