De ozonlaag - die ons beschermt tegen schadelijke ultraviolette straling - herstelt zich aan de polen, maar onverwachte dalingen in een deel van de atmosfeer kunnen herstel op lagere breedtegraden in de weg staan.

De wereldwijde ozonlaag neemt sinds de jaren zeventig af als gevolg van bepaalde door de mens gemaakte chemicaliën. Aangezien deze verboden waren, delen van de laag zijn aan het herstellen, vooral bij de polen.

Echter, het nieuwe resultaat, vandaag gepubliceerd in het tijdschrift European Geosciences Union Atmosferische scheikunde en natuurkunde , constateert dat het onderste deel van de ozonlaag op meer bevolkte breedtegraden niet herstelt. De oorzaak is momenteel niet bekend.

Ozon is een stof die zich vormt in de stratosfeer - het gebied van de atmosfeer tussen ongeveer 10 en 50 km hoogte, boven de troposfeer waarin we leven. Het wordt geproduceerd op tropische breedtegraden en verspreid over de hele wereld.

Een groot deel van de resulterende ozonlaag bevindt zich in het onderste deel van de stratosfeer. De ozonlaag absorbeert veel van de UV-straling van de zon, die, als het het aardoppervlak bereikt, kan schade aan het DNA in planten veroorzaken, dieren en mensen.

In de jaren zeventig, werd erkend dat chemicaliën die CFK's worden genoemd, gebruikt in bijvoorbeeld koeling en spuitbussen, vernietigden ozon in de stratosfeer. Het effect was het ergst op Antarctica, waar zich een ozongat vormde.

In 1987, het Montreal Protocol werd overeengekomen, die hebben geleid tot de geleidelijke afschaffing van CFK's en, onlangs, de eerste tekenen van herstel van de Antarctische ozonlaag. De bovenste stratosfeer op lagere breedtegraden vertoont ook duidelijke tekenen van herstel, bewijzen dat het Montreal Protocol goed werkt.

Echter, ondanks dit succes, wetenschappers hebben vandaag onthuld dat ozon in de stratosfeer zich waarschijnlijk niet herstelt op lagere breedtegraden, tussen 60 N en 60 S (Londen ligt op 51 N), als gevolg van onverwachte dalingen van ozon in het onderste deel van de stratosfeer.

Studie co-auteur professor Joanna Haigh, Co-directeur van het Grantham Institute for Climate Change and the Environment aan het Imperial College London, zei:"Ozon is wereldwijd sinds de jaren tachtig ernstig aan het afnemen, maar terwijl het verbod op CFK's leidt tot herstel aan de polen, hetzelfde lijkt niet te gelden voor de lagere breedtegraden.

"Het potentieel voor schade op lagere breedtegraden kan zelfs erger zijn dan aan de polen. De afname van ozon is minder dan we aan de polen zagen voordat het Montreal-protocol werd uitgevaardigd, maar UV-straling is intenser in deze regio's en er wonen meer mensen."

De oorzaak van deze daling is niet zeker, hoewel de auteurs een aantal mogelijkheden suggereren. Een daarvan is dat klimaatverandering het patroon van atmosferische circulatie verandert, waardoor er meer ozon uit de tropen wordt afgevoerd.

De andere mogelijkheid is dat zeer kortlevende stoffen (VSL's), die chloor en broom bevatten, zou ozon in de lagere stratosfeer kunnen vernietigen. VSLS's omvatten chemicaliën die worden gebruikt als oplosmiddelen, verfafbijtmiddelen, en als ontvettingsmiddelen. Eén wordt zelfs gebruikt bij de productie van een ozonvriendelijke vervanger voor CFK's.

Dr. William Ball van ETH Zürich en PMOD/WRC Davos, die de analyse leidde, zei:"De bevinding van afnemende ozon op lage breedtegraden is verrassend, aangezien onze huidige beste atmosferische circulatiemodellen dit effect niet voorspellen. Heel kortlevende stoffen kunnen de ontbrekende factor zijn in deze modellen."

Men dacht dat zeer kortlevende stoffen niet lang genoeg in de atmosfeer zouden blijven om de hoogte van de stratosfeer te bereiken en ozon aan te tasten, maar er kan meer onderzoek nodig zijn.

Om de analyse uit te voeren, het team ontwikkelde nieuwe algoritmen om de inspanningen te combineren van meerdere internationale teams die sinds 1985 hebben gewerkt om gegevens van verschillende satellietmissies met elkaar te verbinden en een robuust, lange tijdreeks.

Dr. Ball zei:"De studie is een voorbeeld van de gezamenlijke internationale inspanning om te volgen en te begrijpen wat er met de ozonlaag gebeurt; veel mensen en organisaties hebben de onderliggende gegevens voorbereid, zonder welke de analyse niet mogelijk zou zijn geweest."

Hoewel individuele datasets eerder op een daling hadden gesuggereerd, de toepassing van geavanceerde samenvoegingstechnieken en tijdreeksanalyse heeft een trend op langere termijn van ozonafname in de stratosfeer op lagere hoogten en breedtegraden aan het licht gebracht.

De onderzoekers zeggen dat de focus nu moet liggen op het verkrijgen van nauwkeurigere gegevens over de ozonafname, en bepalen wat de meest waarschijnlijke oorzaak is, bijvoorbeeld door te zoeken naar de aanwezigheid van VSLS's in de stratosfeer.

Dr. Justin Alsing van het Flatiron Institute in New York, die een belangrijke rol op zich heeft genomen bij de ontwikkeling en implementatie van de statistische techniek die wordt gebruikt om de gegevens te combineren, zei:"Dit onderzoek was alleen mogelijk dankzij veel interdisciplinaire samenwerking. Mijn vakgebied is normaal gesproken kosmologie, maar de techniek die we hebben ontwikkeld, kan worden gebruikt in elke wetenschap die naar complexe datasets kijkt."