Voor de eerste keer, wetenschappers hebben via directe satellietwaarnemingen van het ozongat aangetoond dat de niveaus van ozonafbrekend chloor afnemen, wat resulteert in minder aantasting van de ozonlaag.

Uit metingen blijkt dat de afname van chloor, als gevolg van een internationaal verbod op door de mens gemaakte chloorhoudende chemicaliën, chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK's), heeft geleid tot ongeveer 20 procent minder ozonafbraak tijdens de Antarctische winter dan in 2005 - het eerste jaar dat metingen van chloor en ozon tijdens de Antarctische winter werden gedaan door NASA's Aura-satelliet.

"We zien heel duidelijk dat chloor uit CFK's naar beneden gaat in het ozongat, en dat daardoor minder ozonafbraak optreedt, " zei hoofdauteur Susan Strahan, een atmosferische wetenschapper van NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland.

CFK's zijn langlevende chemische verbindingen die uiteindelijk in de stratosfeer terechtkomen, waar ze uiteenvallen door de ultraviolette straling van de zon, waarbij chlooratomen vrijkomen die ozonmoleculen vernietigen. Stratosferische ozon beschermt het leven op de planeet door potentieel schadelijke ultraviolette straling te absorberen die huidkanker en staar kan veroorzaken, immuunsysteem onderdrukken en het plantenleven beschadigen.

Twee jaar na de ontdekking van het ozongat op Antarctica in 1985, landen van de wereld hebben het Montreal Protocol inzake stoffen die de ozonlaag aantasten ondertekend, die ozonafbrekende verbindingen reguleerde. Latere wijzigingen aan het Montreal Protocol hebben de productie van CFK's volledig stopgezet.

Eerdere studies hebben statistische analyses van veranderingen in de grootte van het ozongat gebruikt om te beweren dat de aantasting van de ozonlaag afneemt. Deze studie is de eerste die metingen van de chemische samenstelling in het ozongat gebruikt om te bevestigen dat niet alleen de aantasting van de ozonlaag afneemt, maar dat de afname wordt veroorzaakt door de afname van CFK's.

De studie werd op 4 januari gepubliceerd in het tijdschrift Geofysische onderzoeksbrieven .

Het ozongat in Antarctica vormt zich in september in de winter op het zuidelijk halfrond als de terugkerende zonnestralen de ozonvernietigingscycli katalyseren waarbij chloor en broom betrokken zijn, die voornamelijk afkomstig zijn van CFK's. Om te bepalen hoe ozon en andere chemicaliën van jaar tot jaar zijn veranderd, wetenschappers gebruikten gegevens van de Microwave Limb Sounder (MLS) aan boord van de Aura-satelliet, die sinds medio 2004 continu metingen verricht over de hele wereld. Hoewel veel satellietinstrumenten zonlicht nodig hebben om atmosferische sporengassen te meten, MLS meet microgolfemissies en, als resultaat, kan sporengassen boven Antarctica meten tijdens de belangrijkste tijd van het jaar:de donkere zuidelijke winter, wanneer het weer in de stratosfeer rustig is en de temperaturen laag en stabiel zijn.

De verandering in ozonniveaus boven Antarctica van het begin tot het einde van de zuidelijke winter - begin juli tot half september - werd dagelijks berekend uit MLS-metingen van 2005 tot 2016. "Tijdens deze periode, Antarctische temperaturen zijn altijd erg laag, dus de snelheid van ozonafbraak hangt vooral af van hoeveel chloor er is, "Zei Strahan. "Dit is wanneer we ozonverlies willen meten."

Ze ontdekten dat het ozonverlies afneemt, maar ze moesten weten of een afname van CFK's verantwoordelijk was. Wanneer ozonvernietiging aan de gang is, chloor wordt in veel moleculaire vormen aangetroffen, waarvan de meeste niet worden gemeten. Maar nadat chloor bijna alle beschikbare ozon heeft vernietigd, het reageert in plaats daarvan met methaan om zoutzuur te vormen, een gas gemeten door MLS. "Rond half oktober alle chloorverbindingen worden gemakkelijk omgezet in één gas, dus door zoutzuur te meten hebben we een goede meting van het totale chloor, ' zei Strahan.

Lachgas is een langlevend gas dat zich in een groot deel van de stratosfeer net als CFK's gedraagt. De CFK's nemen aan het oppervlak af, maar lachgas niet. Als de CFK's in de stratosfeer afnemen, dan na verloop van tijd, minder chloor moet worden gemeten voor een bepaalde waarde van lachgas. Door jaarlijks MLS-metingen van zoutzuur en lachgas te vergelijken, ze stelden vast dat het totale chloorgehalte jaarlijks met gemiddeld ongeveer 0,8 procent daalde.

De 20 procent afname van de aantasting van de ozonlaag tijdens de wintermaanden van 2005 tot 2016, zoals bepaald op basis van MLS-ozonmetingen, werd verwacht. "Dit komt heel dicht in de buurt van wat ons model voorspelt dat we zouden moeten zien voor deze hoeveelheid chloorafname, " zei Strahan. "Dit geeft ons het vertrouwen dat de afname van de ozonafbraak tot medio september, zoals blijkt uit MLS-gegevens, te wijten is aan dalende niveaus van chloor afkomstig van CFK's. Maar we zien nog geen duidelijke afname in de grootte van het ozongat, want dat wordt na half september voornamelijk bepaald door de temperatuur, dat verschilt nogal van jaar tot jaar."

Ergens naar uitkijken, het ozongat in Antarctica zou zich geleidelijk moeten blijven herstellen naarmate CFK's de atmosfeer verlaten, maar volledig herstel zal tientallen jaren duren. "CFK's hebben een levensduur van 50 tot 100 jaar, zodat ze heel lang in de atmosfeer blijven hangen, " zei Anne Douglass, een collega-atmosferische wetenschapper bij Goddard en de co-auteur van de studie. "Voor zover het ozongat verdwenen is, we kijken naar 2060 of 2080. En zelfs dan zit er misschien nog een klein gaatje."