Ozon in de onderste lagen van de atmosfeer speelt een dubbele rol: het draagt bij aan het broeikaseffect, maar is ook schadelijk voor de gezondheid en voor ecosystemen. Het Koninklijk Meteorologisch Instituut (KMI) neemt deel aan een internationale samenwerking, het Tropospheric Ozone Assessment Report(TOAR), dat de evolutie van het troposferisch ozon wereldwijd evalueert. De meest recente analyses, uitgevoerd met deelname van Belgische onderzoekers, leveren verhelderende resultaten op over de veranderingen die tussen 1995 en 2022 zijn waargenomen.
Ozon: beschermer of verontreinigende stof, afhankelijk van de hoogte
Ozon komt voor in de atmosfeer tussen 0 en 50 km hoogte. Tussen 15 en 50 km vormt het de ozonlaag, die ons beschermt tegen de ultraviolette straling van de zon. Tussen 8 en 15 km werkt het als een broeikasgas. In de onderste lagen wordt het echter een verontreinigende stof, schadelijk voor de menselijke gezondheid, de vegetatie en de ecosystemen.
Het is dit laatste type ozon, het zogenaamde troposferische ozon, dat het onderwerp is van de TOAR-studie, gecoördineerd door een grote internationale wetenschappelijke gemeenschap.
Een internationaal project van groot belang
De tweede fase van het Tropospheric Ozone Assessment Report (TOAR-II) loopt ten einde. Het KMI en het Koninklijk Belgisch Instituut voor Ruimte-Aeronomie (BIRA) hebben actief bijgedragen aan dit project, dat tot doel heeft de evolutie van ozonconcentraties in de troposfeer (tot ongeveer 15 km hoogte) beter te begrijpen.
Voor het KMI leidde Roeland Van Malderen een werkgroep die zich richtte op metingen van ozon aan de grond, met meteorologische ballonnen en tijdens lijnvluchten.
Deze gegevens werden eerst vergeleken, gecorrigeerd en gehomogeniseerd, en vervolgens beschikbaar gesteld via een portaal dat door het KMI wordt beheerd: hegiftom.meteo.be.
“De gehomogeniseerde waarnemingen van troposferische ozonconcentraties vanaf het aardoppervlak vormen essentiële referentiepunten voor de wereldwijde evaluatie van veranderingen in troposferisch ozon,” zegt Roeland Van Malderen, wetenschapper bij het KMI.
Twee decennia wereldwijde trends
De aldus geconsolideerde datasets maakten het mogelijk om de trends in troposferisch ozon te analyseren over twee perioden: 1995–2022 en 2000–2022.
De analyses werden uitgevoerd per meetlocatie (55 stations met lange meetreeksen) en per regio, waarbij stations met gelijkaardige ontwikkelingen werden samengebracht (Europa, Oost-China, India, enz.).
De resultaten zijn duidelijk:
- Daling van de concentraties in de Arctische regio’s;
- Aanzienlijke stijging in de meeste Aziatische gebieden;
- Geen duidelijke trend in Europa en Noord-Amerika.
Deze verschillen worden verklaard door regionale variaties in de vermindering van emissies van ozonvoorlopergassen (NO, NO₂, CO, CH₄, vluchtige organische verbindingen). Europa en Noord-Amerika startten eerder met hun reductiebeleid, terwijl Azië dat geleidelijk aan inhaalt.
Het effect van de wereldwijde lockdown
Een ander opvallende waarneming: de troposferische ozonconcentraties daalden tijdens de lockdownperiode (2021–2022).
De afname van industriële activiteit en transport vertraagde tijdelijk de vorming van ozon, wat resulteerde in zwakkere trends wanneer deze periode in de analyses wordt meegenomen. Met andere woorden, de trends die werden waargenomen tussen 2000 en 2019 waren sterker dan die berekend over 2000–2022.
Een erkende Belgische bijdrage
Deze resultaten werden gepubliceerd in twee artikels in het wetenschappelijk tijdschrift Atmospheric Chemistry and Physics, waarvan Roeland Van Malderen (KMI) de hoofdauteur is:
De gegevens uit dit onderzoek zijn al veelvuldig geciteerd in andere publicaties van de speciale “TOAR”-editie van hetzelfde tijdschrift, evenals in de syntheseartikels van TOAR-II, die momenteel worden voorbereid.
Verticale verdeling van ozon (rode lijn) en temperatuur (witte lijn) volgens de hoogte in de atmosfeer
