Concentratie ozonlaagafbrekende stoffen, 1978-2015 | Compendium voor de Leefomgeving
Concentratie ozonlaagafbrekende stoffen, 1978-2015
Indicator | 12 juli 2017
De concentratie van de meeste ozonlaagafbrekende stoffen in de atmosfeer daalt langzaam verder. De verminderde uitstoot van meerdere gassen is verantwoordelijk voor de daling van chloor- en broombevattende stoffen in de atmosfeer, zoals chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK-11, CFK-12), koolstoftetrachloride (CCl4), methylchloroform (1,1,1-trichloorethaan, CH3CCl3), broomchloordifluormethaan (Halon 1211, CBrClF2) en methylbromide (broommethaan, CH3Br). De concentratie in de atmosfeer van (HCFK-22, ) blijft nog stijgen aangezien het wordt gebruikt als vervanger van CFK's. Het overgrote deel van de ozonlaagafbrekende stoffen, zoals chloorfluorkoolwaterstoffen (CFKs, HCFKs) en halonen, hebben een volledig antropogene herkomst.
De natuurlijke achtergrondconcentratie van potentieel chloor is ongeveer 0,6 ppb. Dit is gestegen tot meer dan 3,5 ppb in 1993. Sindsdien is de concentratie langzaam aan het dalen. Dit is een gevolg van in internationaal verband gemaakte afspraken (Montreal Protocol) om productie en gebruik van ozonlaagafbrekende stoffen te stoppen.
De concentraties van potentieel chloor en potentieel broom zijn een maat voor de hoeveelheid ozonlaagaantastende die zich in de lagere atmosfeer (=troposfeer) bevinden, maar die nog niet in de stratosfeer zijn gearriveerd. Ozonlaagaantastende stoffen bereiken de hogere delen van de stratosfeer enkele jaren, nadat ze zijn vrijgekomen. Eenmaal in de stratosfeer komen de chloor- en broomatomen vrij, die de ozonmoleculen kunnen afbreken. Halonen en chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK's) komen nog jaren na productie vrij uit voorraden in bestaande toepassingen.
De daling van de concentraties van potentieel chloor en broom zijn een gevolg van de maatregelen die zijn afgesproken in het Montreal Protocol. Vooral de gassen met een relatief korte levensduur (methylchloroform en methylbromide) hebben de afgelopen decennia bijgedragen aan de daling van chloor- en broombevattende stoffen in de atmosfeer.
Voor chloorverbindingen heeft de afname van emissies van methylchloroform gezorgd voor een relatief snelle omslag in potentieelchloorconcentraties in de jaren negentig. De concentratie potentieel broom daalt sinds eind jaren negentig door een flinke afname van de methylbromideconcentratie. Momenteel dragen zowel de gassen met korte als lange levensduur (CFK's en Halonen) bij aan de daling. In de toekomst zullen deze laatste stoffen de daling gaan domineren.
De concentratie van HCFK's - chloorfluorkoolwaterstoffen die ook nog waterstof (H) bevatten - neemt nog steeds toe. Hun bijdrage aan de concentratie van potentieel chloor is echter nog vrij gering. HCFK's worden beter dan CFK's in de troposfeer afgebroken en bereiken daardoor in mindere mate de stratosfeer. Als gevolg hiervan zijn ze minder effectief in het afbreken van stratosferisch ozon. Deze HCFK's mogen daarom tijdelijk gebruikt worden als vervanger van CFK's; in geïndustrialiseerde landen uiterlijk tot 2020. Zowel CFK's en HCFK's vallen onder het Montreal Protocol. Overigens leveren de HCFK's, evenals CFK's, ook een bijdrage aan het versterkte broeikaseffect.
Als vervanger van zowel CFK's als HCFK's worden in geïndustrialiseerde landen steeds vaker HFK's - fluorkoolwaterstoffen - gebruikt. Deze stoffen bevatten geen chloor en broom en zijn dus niet schadelijk voor de ozonlaag, maar dragen wel bij aan het verstrekt broeikaseffect. De concentratie van de meeste HFK's stijgt sinds enkele jaren sterk.
Waarschijnlijk is de concentratie in de stratosfeer van stoffen die de ozonlaag aantasten over het maximum heen. Hierdoor kan op termijn herstel van de ozonlaag gaan optreden. Door natuurlijke variabiliteit is het begin van het herstel nog niet eenduidig waar te nemen. Een volledig herstel zal duren tot het midden van de 21ste eeuw.
In de aanpassing van het protocol in september 2007 is het gebruik van HCFK's ook verder aan banden gelegd. HCFK's mogen nog tot 2020 worden gebruikt in westerse landen en tot 2030 in ontwikkelingslanden. Ook is zeer beperkt gebruik van alle ozonlaagaantastende stoffen toegestaan voor enkele specifieke toepassingen, zoals medische toepassingen.
Als gevolg van het Montreal Protocol is de productie en het gebruik van ozonlaagaantastende stoffen de afgelopen tien jaar wereldwijd sterk gedaald. Het Montreal Protocol is dus een groot succes te noemen. De genomen maatregelen moeten er toe leiden dat de ozonlaag zich gaat herstellen en terugkeert naar de situatie zoals die was voor ongeveer 1980.
Naast de bescherming van de ozonlaag heeft het Montreal Protocol ook bijgedragen aan het beperken van het broeikaseffect. Ozonlaag aantastende stoffen dragen voor ongeveer 20% bij het aan verstrekt broeikaseffect. Zonder het Montreal Protocol zou de concentratie van CFK's in de atmosfeer sterker zijn gestegen dan het geval is geweest en deze stoffen dus een grotere bijdragen hebben geleverd aan het versterkt broeikaseffect (Velders et al., 2007).
Fraser, P.J., Oram, D.E., Reeves, C.E., Penkett, S.A. & McCulloch, A. (1999) Southern Hemisphere halon trends (1978-1998) and global halon emissions. Journal of Geophysical Research 104, 15985-15999.
Montzka, S.A., Butler, J.H., Elkins, J.W., Thompson, T.M., Clarke, A.D. & Lock, L.T. (1999. Present and future trends in the atmospheric burden of ozone-depleting halogens. Nature 398, 690-694.
Montzka, S.A., Butler, H.J., Hall, B.D., Mondeel, D.J. & Elkins, J.W. (2003) A decline in tropospheric organic bromine. Geophysical Research Letters 30, 1826.
Oram, D.E., Reeves, C.E., Penkett, S.A. & Fraser, P.J. (1995) Measurements of HCFC-142b and HCFC-141b in the Cape Grim air archive: 1978-1993. Geophysical Research Letters 22, 2741-2744.
Prinn, R.G., Weiss, R.F., Fraser, P.J., Simmonds, P.G., Cunnold, D.M., Alyea, F.N., O'Doherty, S., Salameh, P., Miller, B.R., Huang, J., Wang, R.H.J., Hartley, D.E., Harth, C., Steele, L.P., Sturrock, G., Midgley, P.M. & McCulloch, A. (2000) A history of chemically and radiatively important gases in air deduced from ALE/GAGE/AGAGE. Journal of Geophysical Research 105 (D14), 17751-17792.
The ALE/GAGE/AGAGE database, DOE-CDIAC World Data Center, Dataset No. DB-1001.
UNEP > The 1987 Montreal Protocol on substances that deplete the ozone layer (as agreed in 1987).
Velders, G.J.M., Andersen, S.O., Daniel, J.S., Fahey, D.W. & McFarland, M. (2007) The importance of the Montreal Protocol in protecting climate, Proceedings of the National Academy of Sciences 104, 4814-4819.
Velders, G.J.M., Fahey, D.W., Daniel, J.S., McFarland, M. & Andersen, S.O. (2007) The large contribution of projected HFC emissions to future climate forcing, Proceedings of the National Academy of Sciences 106, 10949-10954.
WMO > Scientific Assessment Panel. Zie onder andere: Scientific Assessment of Ozone Depletion: 2014. Global ozone research and monotoring project - report No. 56, Geneva (2014).
UNEP > The 2014 Assessment of the Scientific Assessment Panel
Informatie over de actuele en toekomstige ontwikkelingen voor de ozonlaag zijn te vinden in Balans van de Leefomgeving 2012 en Milieuverkenning 6 2006-2040
CBS, PBL, RIVM, WUR (2017). Concentratie ozonlaagafbrekende stoffen, 1978-2015 (indicator 0217, versie 14 , 12 juli 2017 ). www.clo.nl. Centraal Bureau voor de Statistiek (CBS), Den Haag; PBL Planbureau voor de Leefomgeving, Den Haag; RIVM Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu, Bilthoven; en Wageningen University and Research, Wageningen.