De combinatie van goede satellietmetingen en de ontwikkeling van computermodellen is essentieel om te komen tot een beter begrip over de ozonafbraak in de stratosfeer. Dat ondervond SRON-ruimteonderzoeker Miranda van den Broek tijdens haar promotieonderzoek, waarvan zij het resultaat, het proefschrift ‘The Arctic Winter Stratosphere’, maandag 4 oktober verdedigde.

Van den Broek liet enkele computermodellen rekenen aan chemische en natuurkundige processen die zich afspelen in de stratosfeer van de Noordpool en die ozonafbraak tot gevolg hebben. Vergelijking van de uitkomsten met satellietobservaties gaf een duidelijk beeld over wanneer de modellen werken, en wanneer zij de plank misslaan. Dat zijn belangrijke inzichten om de modellen te kunnen toepassen voor bijvoorbeeld het voorspellen van ozonafbraak.

Zonder de ozonlaag zou het leven op aarde onmogelijk zijn. Als een natuurlijke laag zonnebrandcrème beschermt hij mens, plant en dier tegen de schadelijke UV-straling van de zon. Door de mens gefabriceerde gassen als chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK’s) vormen echter een bedreiging voor de ozonlaag. Daarom is de productie van deze gassen al in 1987 met politieke maatregelen aan banden gelegd. Omdat CFK’s heel langzaam afgebroken worden zal hun effect op de ozonlaag nog tientallen jaren merkbaar zijn.

Ozonafbraak leidt op de Zuidpool jaarlijks tot een vanuit satellieten duidelijk waarneembaar gat in de ozonlaag. Op de Noordpool is er alleen in koude winters sprake van ozonafbraak, maar op beide polen gaan er dezelfde processen aan vooraf. Een belangrijke rol daarbij spelen de polaire stratosferische wolken, hoge ijle wolken die alleen maar kunnen ontstaan bij extreem lage temperaturen. Chloorhoudende stoffen worden op deze wolken geactiveerd waardoor zij ozon kunnen afbreken.

Poolwolken

De modellen van Miranda van den Broek rekenden aan de stratosfeer van de Noordpool in de winters van 1996-1997 en 1999-2000. Factoren die in de modellen van invloed bleken op de ozonafbraak waren temperatuur, deeltjesgrootte en dichtheid van de poolwolken en de verdeling van chemische stoffen in de stratosfeer. "Dankzij deze combinatie van modellen en metingen begrijpen we steeds meer van de processen die de ozonlaag beïnvloeden", aldus de promovenda, "In de toekomst zullen metingen door satellietinstrumenten nodig blijven om te controleren of de ozonlaag inderdaad weer zal herstellen, zoals modellen voorspellen"

Een belangrijke bijdrage aan dit type onderzoek zal ook het Nederlands Ozon Monitoring Instrument OMI gaan leveren. Het instrument werd deze zomer gelanceerd op de Amerikaanse EOS-AURA satelliet. SRON was betrokken bij de totstandkoming van het instrument en zal verder een rol spelen bij de levering van wetenschappelijke OMI-data aan onderzoekers. Binnenkort zijn de eerste resultaten van het instrument te verwachten.

Het onderzoek van Miranda van den Broek werd mede mogelijk gemaakt door financiële steun vanuit het Nationaal Programma Gebruikersondersteuning van NWO.