Gat in ozonlaag

Inleiding Het is de bedoeling dat wij een praktische opdracht voor het vak Aardrijkskunde maken. Wij zijn blijven zitten dit jaar en hebben in principe dus al enige ervaring met het maken van praktische opdrachten, zo ook voor het vak Aardrijkskunde. Vorig jaar moesten wij een werkstuk maken over het land Uruguay, een zeer arm land in Zuid-Amerika. In principe was dit werkstuk niet heel erg moeilijk. Het werkstuk dat wij dit jaar moeten maken is volgens ons van een ander kaliber. Het lijkt ons interessant om dingen te weten te komen over de klimaatveranderingen. Zo zouden wij kunnen onderzoeken wat die klimaatveranderingen precies inhouden, en in hoeverre zij onze toekomst zullen beïnvloeden. Omdat het onderwerp nogal een groot onderzoeksveld in beslag neemt, zullen wij ons moeten beperken tot een bepaald deel van het onderwerp. Na lang te hebben nagedacht over hetgeen waar wij het over zouden willen houden kwamen wij uiteindelijk op het idee om ‘het gat in de ozonlaag’centraal te stellen in ons onderzoek. Om dit onderzoek tot een mooi en verzorgd werkstuk te voltooien hebben wij een hoofdvraag opgesteld; In hoeverre is het gat in de ozonlaag bedreigend voor onze samenleving? Om deze hoofdvraag te beantwoorden hebben we verscheiden deelvragen opgesteld die de beantwoording van de hoofdvraag wat makkelijker moeten maken. Al met al hopen wij dat u veel plezier beleeft aan onze praktische opdracht! Wat is ’het gat in de ozonlaag’? De Ozonlaag is opgebouwd uit zoals het wordt al zegt Ozon. Ozon is een giftige, sterk reactieve verbinding van drie zuurstofatomen. Het woord komt van het Griekse ozein, dat ruiken betekent. Niet zonder reden, want het gas heeft een typische geur. De chemische formule is O3. Ozon wordt gevormd wanneer zuurstofmoleculen worden gescheiden door de ultraviolette straling van de zon. De individuele zuurstofatomen verbinden zich met zuurstofmoleculen (O + O2 = O3). Dagelijks wordt in de stratosfeer ongeveer 300 miljoen ton ozon geproduceerd. Er bestaan twee soorten ozon: het hoge atmosferische ozon en het troposferische ozon aan het aardoppervlak. De ozonlaag is de laag in de atmosfeer met de grootste concentratie ozon. Deze laag bevindt zich tussen ongeveer 15 en 45 kilometer hoogte. De totale dikte van de ozonlaag is ongeveer 15 kilometer. De ozonlaag heeft een belangrijke biologische functie. Ozon heeft de eigenschap de ultraviolette stralingen van de zon te absorberen. Het gaat meer bepaald om de UV-B-straling. Deze UV-B-stralen veroorzaken zonnebrand, hoornvliesontsteking en huidkanker. Daarbij tast het ook nog ecosystemen van de oceanen aan. Zonder de aanwezigheid van de ozonlaag zou het huidige leven op aarde zelfs niet hebben kunnen ontstaan. Het gat in de ozonlaag

In 1974 toonden de Amerikaanse wetenschappers Mario Molina en Sherwood Rowland aan dat chloorfluorkoolstoffen (cfk) mogelijk een actieve rol spelen in de afbraak van de ozonlaag. Cfk's zijn industriegassen die hoofdzakelijk uit chloor, fluor en broom bevatten. Ze worden verwerkt tot synthetische schuimen, koelstoffen in ijskasten en allerlei spuitbussen. De cfk's richtten zo'n schade aan de ozonlaag aan, dat deze angstwekkend dun werd. Het gat in de ozonlaag werd in 1985 ontdekt. Toen Britse wetenschappers van de Halley Bay-basis op Antarctica de resultaten van hun metingen onder ogen kregen, waren ze ervan overtuigd dat er iets scheelde aan hun instrumenten. Meteen werden deze vervangen, maar de vaststellingen bleven even alarmerend als voorheen. Toen hun bevindingen in het wetenschappelijke tijdschrift Nature gepubliceerd werden, zag men in dat er dringend iets aan het gat gedaan moest worden. Maar waarom bevindt het gat in de ozonlaag zich nu juist boven Antarctica? Tijdens de poolnacht daalt de temperatuur in de stratosfeer tot soms -100° Celsius. Bij lagere temperaturen wordt het afbraakproces van ozonmoleculen versterkt. Bij het begin van de lente (september-oktober) gaat het van kwaad naar erger. In de atmosfeer boven Antarctica ontstaat er elk jaar een zeer koude wig die ijswolken vormt en cfk's vasthoudt. De zon is dan ook weer van de partij en de combinatie van zonlicht, ijswolken en cfk's vormen een mengsel dat de ozon afbreekt. Hoe is het gat in de ozonlaag ontstaan? • Menselijke factoren • Natuurlijke factoren Menselijke factoren (we hebben deze informatie uit boeken met moeilijke begrippen, dus hebben veel woordjes moeten opzoeken en proberen we het toch nog wel uit te leggen) We hebben gelezen dat er in zekere zin de atmosfeer altijd verontreinigd is geweest. Ten slotte is de atmosfeer een complex geheel van gassen en deeltjes, waarvan er sommige niet en andere wel schadelijk zijn. Lang voor de ontdekking van het vuur en voor de mens zijn bijdrage aan het probleem begon te leveren, zat de lucht al vol met stofdeeltjes, zoutdeeltjes van oceanen, stuifmeel, bacteriën, vulkanische afval en ontelbare andere stoffen. Tot op de dag van vandaag zijn de meeste van in de lucht zwevende deeltjes afkomstig van diezelfde bronnen afkomstig. Vergeleken met uit de natuur afkomstige stoffen lijkt de door de moderne beschaving veroorzaakt verontreiniging niet zo belangrijk. De gevolgen zijn evenwel schokkend. De steeds groter wordende hoeveelheden verontreinigd materiaal die door toedoen van de mens de lucht zijn binnengedrongen, hebben meer gedaan dan alleen maar zo nu en dan wat ongerief voor de bewoners van een bepaalde plaats of streek zorgen. Zo zijn deze stoffen verantwoordelijk voor het afbrokkelen van eeuwenoude beeldwerken, het afslijten van de Egyptische piramiden en het uitsterven van de visstand in verafgelegen, ongerepte bergmeren. Naarmate de dreiging zich over landen, continenten, zelfs over de hele planeet heeft verspreid en naarmate de geleerden er steeds meer over te weten zijn gekomen, des te ingewikkelder het probleem is gebleken. Dat de atmosfeer en het merendeel van de levensvormen die er afhankelijk van zijn, het tot nu toe hebben overleefd, is grotendeels een gevolg van het feit dat het gasachtig omhulsel van de aarde zo groot is en in staat is schadelijke stoffen te neutraliseren en zichzelf van tijd tot tijd te reinigen met regen. De zwaarste crisis in verband met luchtverontreiniging zijn veroorzaakt door inversies, atmosferische omstandigheden waarbij verspreiding op natuurlijke wijze onmogelijk is. Het basisingrediënt voor een inversie is de aanwezigheid van een warme luchtlaag die ervoor zorgt dat de oppervlaktelucht – en de verontreiniging die lucht bevat – niet kan stijgen. De verontreinigende gevolgen die ten gevolge van menselijke activiteiten in een door een inversie ingesloten luchtmassa voorkomen, zijn gassen en microscopisch kleine, zwevende deeltjes of druppels die door geleerden aërosolen worden genoemd (Dat vinden wij ook een raar woord, maar hebben we nodig later in ons werkstuk, dus leggen we het een uit). Hoe klein ze ook zijn, toch dringt jaarlijks meer dan een half miljard ton van dit materiaal de atmosfeer binnen ten gevolge van onvolledige verbranding van fossiele brandstoffen. Elke keer dat een verbrandingsproces onvolledig verloopt – en vrijwel alle verbrandingsprocessen verlopen onvolledig – komen er kool-stof-, as-, kwik- en looddeeltjes in de lucht terecht. In de onderste drie kilometer van de atmosfeer worden de meeste van die aërosolen aangetroffen. Zeer grote deeltjes als bijvoorbeeld as blijven misschien maar een paar minuten in de lucht zweven, maar andere, waaronder lood- en rookdeeltjes kunnen wekenlang in de lucht blijven zweven. Een deel van deze deeltjes komt, ten gevolge van regen, maar soms alleen ten gevolge van zwaartekracht, naar beneden. Maar de meeste worden afgezet na aanraking, bijvoorbeeld met bomen, gebouwen, heuvels en andere topografische obstakels. Dit verklaart waarom men gewoonlijk aan de onderkant van een blad bijna net zoveel stof aantreft als bovenop. Niet alle aërosolen zijn schadelijk voor de mens; de grootste deeltjes worden gefiltreerd door uiterst doelmatige filters in neus en keel, terwijl de kleinste zonder schade aante richten de longen in- en uit kunnen gaan. Het zijn de aërosolen uit de middenklasse, zoals sulfaten, nitraten en roet, die het gevaarlijkst zijn omdat zij zich vaak hechten aan de wand van de alveolen (en dat zijn dus luchtblaasjes) in de longen. Zelfs als er geen aërosolen in het verbrandingsproces ontstaan, blijven er schadelijke stoffen over. Het is zelfs zo dat de door de menselijke bezigheid ontstane hoeveelheid gassen in de atmosfeer jaarlijks bijna tien keer zo groot is als de hoeveelheid aërosolen. Bij de verbranding van fossiele brandstoffen komen verscheidene potentieel schadelijke gassen vrij, waaronder koolstofdioxide, zwaveldioxide, koolmonoxide en stikstofoxide. Koolstofdioxide komt in de grootste hoeveelheden voor. Door de natuur geproduceerde hoeveelheid kooldioxide is veel groter dan de door de industrieën geproduceerde hoeveelheid. Maar juist de toevoeging van industriële kooldioxide aan de natuurlijke voorraad kan op lange termijn vérstrekkende gevolgen hebben voor het klimaat op de wereld. Dit gas speelt namelijk een belangrijke rol bij de temperatuurregeling op aarde. In een proces (ook wel de broeikaswerking van de dampkring genoemd) zorgt dit gas ervoor dat er warmte naar de aarde wordt teruggekaatst die anders in de ruimte zou ontsnappen. Zodoende zou een te grote toename van kooldioxide de temperatuur over de hele wereld opdrijven. Waar kooldioxide van de verontreinigde gassen de grootste bedreiging voor de toekomst betekent, is zwaveldioxide gedurende de laatste eeuwen verreweg het lastigst geweest. Hoewel zwaveldioxide in kleine concentraties een onschadelijk onderdeel van de atmosfeer is – het komt vrij bij vulkaanuitbarstingen – kunnen de bij het op grote schaal verbranden van olie en steenkool vrijkomende grote concentraties dodelijk zijn. Wanneer zwaveldioxide met water wordt vermengd - bijvoorbeeld in regen of mist – ontstaat er zwavelzuur. Deze zeer agressieve vloeistof kan staal aantasten, kalksteen en marmer oplossen en een zeer grote bedreiging voor de zeer kwetsbare mensheid vormen. In de 18e en 19e eeuw nam de welvaart enorm toe door de Industriële Revolutie. Maar door de verbetering van de materiële welstand nam de luchtverontreiniging toe, omdat in de meeste fabrieken met steenkool werd gestookt. Vele doktoren wisten van het directe verband tussen luchtverontreiniging en een aantal serieuze aandoeningen, maar desondanks ging men de omvang van de dreiging pas goed beseffen in de jaren ’30. Op 1 december 1930 kwam het zwaar geïndustrialiseerde Maasdal in België onder een dikke mist te liggen. Door een inversie gevangen in het dal met zijn steile hellingen bleef de mist vier dagen hangen, terwijl er door lozingen van staal- en glasfabrieken, kalkovens, elektriciteitscentrales en kunstmestfabrieken een verstikkend mengsel van giftige dampen ontstond. Op 3 december hadden alle mensen last van benauwdheid en moesten overgeven. Toen de mist op 5 december optrok, waren honderden mensen ernstig ziek en waren er 60 mensen overleden. Uit een onderzoek bleek dat de mist meer dan 30 verontreinigde stoffen had bevat; de gevaarlijkste waren zwaveldioxide en zwaveltrioxide dampen met daarnaast fluorwater (een bijproduct uit de smeltovens over ijzer). De rol van de auto
Als benzine in een motor verbrandt, worden veel van de componenten van lucht daarbij niet verbrand. Het grootste deel van de zuurstof gaat op, maar stikstof blijft over. Door de enorme hitte binnen de cilinders gaat een deel van de stikstof een verbinding aan met onverbrande zuurstof en aldus ontstaat stikstofmonoxide, een kleurloos en licht giftig gasmolecuul. Het zou niet zo erg zijn als dit gas onveranderd bleef in de lucht, maar eenmaal buiten, neemt het nog een zuurstofatoom op en wordt stikstofdioxide; een giftig, roodbruin gas. Ultraviolette straling van de zon worden onmiddellijk geabsorbeerd door de stikstofdioxide-moleculen en splitsen van elk molecuul een zuurstofatoom af, waarbij opnieuw het stikstofmonoxide gas wordt gevormd. Ondertussen verbindt een zuurstofatoom zich in de lucht met een gewoon uit twee atomen opgebouwd zuurstofmolecuul en er ontstaat een ozonmolecuul. Het ontstaan van deze moleculen wordt gekatalyseerd door de koolwaterstoffen (onverbrande of gedeeltelijk verbrande benzinedampen) die met een chemische reactie de productie van de ozon stimuleren. Dus zolang de motor van een auto draait, wordt er stikstofmonoxide gevormd en bevorderen koolwaterstoffen in de uitlaat de vorming van de ozon. Aan het einde van de dag komt er gewoonlijk een eind aan het proces van de ozonvorming, maar het invallen van de duisternis betekent niet perse dat het met de luchtvervuiling gedaan is. Zelfs zonder de ultraviolette straling kunnen concentraties stikstofdioxide aanleiding geven tot allerlei aandoeningen in de luchtwegen. Ozon is alleen 15 keer krachtiger. Bij proefnemingen is gebleken dat zelfs een vleugje ozon hoofdpijn, duizeligheid, misselijkheid en het onvermogen tot concentreren kan veroorzaken, terwijl bij blootstelling gedurende een langere tijd zich verschijnselen als beschadiging van ademhalingsorganen en impotentie kunnen voordoen. Natuurlijke factoren (we hebben in de boeken die we gelezen hebben niet al te veel over natuurlijke effecten kunnen lezen, en anders waren het wel stukken tekst met nog lastigere begrippen. Dit komt mede ook doordat het meer te wijten is aan de mens dan aan de natuur) We hebben toch nog wel iets kunnen vinden. Namelijk het afbreken van de ozonlaag komt niet alleen door het toedoen van de mens, maar dus ook door natuurlijke oorzaken. Vulkanen produceren bijvoorbeeld ook chlooratomen waardoor de ozonlaag dunner wordt. Alleen was er wel een natuurlijk evenwicht waardoor er evenveel ozon verdween als dat er bijkwam. Nu is dat evenwicht verstoord en verdwijnt er te veel ozon uit de ozonlaag en dit wordt een steeds groter milieuprobleem. In de stratosfeer is de lucht zeer droog. Hierdoor komen er normaal gesproken geen wolken voor. Alleen wanneer de temperatuur onder de -80 graden Celsius komt, ontstaan er wolken. Dit komt bijna alleen maar voor boven de polaire gebieden in de lente. Deze wolken worden ook wel polaire stratosferische wolken genoemd. Een andere benaming hiervoor is
parelmoer wolken, vanwege de kleuren. Aan deze wolken vinden chemische reacties plaats waarbij chloor- en broomverbindingen ontstaan die onder invloed van zonlicht ozon afbreken. De grootste bijdrage aan de hoeveelheid stikstofverbindingen in de stratosfeer komt van lachgas (N2O). En dat gas komt voornamelijk van natuurlijke bronnen. Verder is het een hype geworden dat deze gassen ook worden gebruikt voor sport auto’s en dit leidt natuurlijk weer tot verbranding. We hebben verder niet kunnen achterhalen of deze hype ook zijn steentje bijdraagt op een negatieve manier, omdat het nog nieuw is. We wilden nog wel even weten hoe dat dan in zijn werking ging. Dit heeft misschien verder geen relatie met onze opdracht maar het gaat toch zeer zeker wel over N2O, en is het ook nog is leuk om te weten. Het gaat dan in de autowereld dus over lachgas oftewel Nitro

Nitro is een brandstof waar dragracers vroeger mee reden. Het spul is licht ontvlambaar tot explosief, best tricky dus en daardoor in onbruik geraakt. Tegenwoordig staat 'nitro' veel vaker synoniem voor het relatief onschuldige (onbrandbaar, wordt ook gebruikt als narcosegas) Nitro-oxide ofwel lachgas (N2O). Firma's als NOS (Nitrous Oxide Systems) maar ook vele anderen leveren 'nitro' of lachgas kits. N2O wordt samen met het mengsel ingespoten in de cilinders, waarbij het lachgas tijdens de compressieslag wordt omgezet in zuurstof en stikstof. Door de extra zuurstof in de cilinder kan tevens extra brandstof worden ingespoten, meestal via extra injectoren in het inlaatspruitstuk. De stikstof zet tijdens het proces uit, wat voor extra druk op de zuigers zorgt. Echt verfijnd is het niet, maar 'NOS' zorgt wel voor een dosis extra power. Gevolgen van het gat in de ozonlaag. Broeikaseffect Als we over het broeikaseffect spreken zullen velen denken: dat heeft toch niets met de ozonlaag te maken? Dat is echter wel het geval. Het versterkt broeikaseffect wordt namelijk veroorzaakt door broeikasgassen, dezelfde oorzaken als bij steeds dunner worden ozonlaag. Daarom wordt dit onderwerp ook behandelt in dit hoofdstuk, de gevolgen op de eerder genoemde oorzaken. Het versterkte broeikaseffect is een milieuverschijnsel waarbij er een te hoog CO2 gehalte in de lucht komt, dat zorgt voor een hogere temperatuur in het klimaat. Een temperatuurverhoging lijkt op het eerste gezicht heel onschuldig, maar de werkelijkheid is anders. De temperatuurstijging zorgt ervoor dat de grote ijsschotsen op de Polen gaan smelten. Hierdoor wordt het waterpeil over de hele wereld hoger en zullen vele landen overstromen en eilanden verdwijnen. Vooral in Nederland zullen we daar dan last mee krijgen, dus we kunnen beter minderen met het overmatig gebruik van broeikasgassen.Door het gat in de ozonlaag kan uv-straling de aarde gemakkelijk bereiken. De ozonlaag beschermt de aarde tegen ultraviolette straling,die straling is slecht voor mensen het kan huidkanker veroorzaken en slechtziendheid of zelfs blindheid. De straling kan bij mensen het afweersysteem tegen infectie ziektes verminderen. Voor planten en dieren is het ook schadelijk.Uit onderzoeken is gebleken dat veel gewassen niet tegen te veel uv-straling kunnen, en er kunnen giftige stoffen ontstaan in planten.Plankton is gevoelig voor te veel uv-straling, plankton is een verzamelnaam voor plantjes of diertjes die in zee leven.Ze nemen zonlicht op en maken er zuurstof van die belangrijk is voor alle planten en dieren in zee. Inversies Door een atmosferische conditie (conversie) worden de gevolgen van luchtvervuiling vaak nog verergerd en uitgebreid. Een inversie (omkering van de gebruikelijke overgang naar lagere temperaturen met toenemende hoogte) treedt op als er zich een warme laag boven een laag koele lucht bij het oppervlak bevindt. Tijdens de inversie kan de opstijgende lucht niet verder dan de laag warme lucht. Verspreiding van de vervuilde stoffen is niet meer mogelijk, waardoor de concentraties ervan steeds groter worden. Aanhoudende inversies doen zich het vaakst voor wanneer een gebied onder een door een stabiel hogedruksysteem in gang gezette warme luchtcirculatie komt te liggen. Sommige steden lenen zich door geografische factoren zo voor inversies dat smog daar een steeds terugkerend, onontkoombaar verschijnsel is. Zure regen De meest angstaanjagende vorm van luchtvervuiling doemt op in een gedaante van een paddestoelvormige wolk die het symbool van het nucleaire tijdperk is geworden. Behalve de grote ravage die het directe gevolg van een nucleair conflict zou zijn, zou de radioactiviteit in de lucht vrijwel over de hele wereld dood en verderf zaaien. Omdat radioactieve deeltjes vele jaren hun kracht kunnen behouden, is het ontzettend moeilijk te voorspellen waar en wanneer schadelijke effecten zich zullen voordoen. Nadat de Verenigde Staten, Groot-Brittanië en de toenmalige Sovjet-Unie in 1963 zijn overeengekomen het bovengronds testen van kernwapens te staken, is het niveau van de radioactieve vervuiling in de atmosfeer sterk teruggelopen. Maar vele andere, op de wind gedragen verontreinigde stoffen kunnen op verre plaatsen slachtoffers eisen. Een dergelijke stof is zure regen. In het geval van zure regen waren de ‘hoofdschuldigen’ twee bijproducten van fossiele brandstoffen, namelijk zwaveldioxide en stikstofoxide. Beiden worden geproduceerd door auto’s, krachtcentrales, smeltovens en andere zware industriën. Wanneer dezen met waterdamp samengaan, ontstaan er verdunde zuren. In wolken kunnen zich druppels salpeterzuur en zwavelzuur ophopen en tenslotte met neerslag mee naar beneden komen. In 1978 viel er bij een storm in Pennsylvania regen die zo zuur als citroensap was. Door zo’n grote hoeveelheid zuur kan vis in meren afsterven en kunnen ook wouden ernstig worden aangetast. Het is de ironie van het verschijnsel van de zure regen dat de wijdverspreide gevolgen ten dele te wijten zijn aan maatregelen ter bestrijding van luchtvervuiling. Eén van die maatregelen hield bijvoorbeeld in dat fabrieken zeer hoge schoorstenen moesten bouwen om de vervuilde stoffen op efficiënte wijze te kunnen verspreiden. Hoewel dit op bepaalde plaatsen het ‘vervuilingsprobleem’ verminderde, hield het eveneens in dat men, in gebieden die niet besmet waren geweest, nu opeens met het probleem werd geconfronteerd. Zowel in Europa als in Noord-Amerika is door de zure regen grote schade toegebracht aan ongerepte gebieden, waar wolken door berghellingen worden gedwongen te stijgen, daarbij afkoelen en voor vorming van neerslag zorgen.. Het aanwijzen van schuldigen wordt nog moeilijker door de bijdrage van stikstofoxide, die zowel door industrieën als door verbrandingsmotoren van auto’s wordt geproduceerd. Temperatuurdalingen Rond het midden van de 20e eeuw begonnen temperaturen op het noordelijk halfrond merkbaar af te nemen. Tussen 1940 en 1965 daalde de temperatuur op het noordelijk halfrond met gemiddeld 0,3 C en van 1951 tot 1972 werd ook de temperatuur van het water in het noordelijk deel van de Atlantische Oceaan geleidelijk lager. In verschillende delen van de Verenigde Staten was deze temperatuurdaling nog veel duidelijker merkbaar: de gemiddelde temperatuur in de zomer daalde met iets meer dan 1 C, terwijl het ’s winters 2 tot 3 C kouder was.
Klimaatveranderingen De veranderende windrichtingen en de dalende temperaturen in het poolgebied zijn echter slechts een onderdeel en niet de dieperliggende oorzaak van klimaatveranderingen. De vraag luidt waardoor de temperatuurdaling in het poolgebied eigenlijk in de eerste plaats wordt veroorzaakt. Reid A. Bryson opperde de mogelijkheid dat het hele fenomeen van wereldwijde temperatuurdalingen uiteindelijk door stof teweeggebracht kan zijn. Hij stelde dat kleine stofdeeltjes in de atmosfeer, in het bijzonder de deeltjes die daar zijn terechtgekomen ten gevolge van luchtvervuiling of vulkanische uitbarstingen, een groot deel van de inkomende zonnen- energie kunnen tegenhouden, terwijl ze daarnaast wel de door de aarde uitgestraalde warmte doorlaten. De meeste klimatologen onthouden zich van een definitief oordeel over deze theorie en stellen dat er te weinig bewijs is aangevoerd dat de stof inderdaad de oorzaak is. Bij een onderzoek naar klimaatverandering verdelen de geleerden de mogelijke oorzaken in twee categorieën: de aarde factoren (zoals een vulkanische activiteit) en de buitenaardse factoren (fluctuaties (schommelingen) in de activiteit van de zon). Een van de aardse factoren waarover klimatologen bijzonder bezorgd zijn, is de zogenaamde broeikaswerking van de dampkring waardoor de warmte van de zonnestraling door de atmosfeer wordt vastgehouden en de temperatuur op aarde vervolgens stijgt. Deze broeikaswerking is het gevolg van de manier waarop twee in de atmosfeer aanwezige gassen – koolstofdioxide en waterdamp – op de straling van de zon enerzijds en de door de aarde teruggekaaste straling anderzijds reageren. Beide gassen laten vrijwel geheel kortegolfstraling (waaronder ultraviolette straling en zichtbaar licht) door, maar ze absorberen daarentegen wel straling met een langere golflengte, zoals infrarode straling. De meeste straling die de aarde bereikt, wordt gevormd door zichtbaar licht dat, ongehinderd door de atmosferische kooldioxide en waterdamp, het aardoppervlak verwarmd. Een groot deel van de opgevangen energie wordt door de verwarmde aarde weer teruggezonden in de vorm van infrarode straling. Een deel van deze straling ontsnapt naar de ruimte, maar een ander deel wordt geabsorbeerd door de kooldioxide en waterdamp, waardoor de temperatuur in de atmosfeer gaat stijgen. De verwarmde atmosfeer zendt op haar beurt zowel naar de aarde als naar de ruimte weer infrarode straling uit. Het evenwicht dat bestaat tussen de door de atmosfeer opgenomen en uitgezonden straling is in hoge mate afhankelijk van de concentratie van de twee genoemde gassen. De hoeveelheid waterdamp is voor zover men heeft kunnen vaststellen door de tijden heen tamelijk constant gebleven; dit is echter niet het geval met kooldioxide. Kooldioxide wordt in de atmosfeer gebracht via een aantal natuurlijke processen; zo komt het o.a. vrij bij het rotten en verbranden van planten en bij menselijke en dierlijke ademhaling. Uit analyse van lucht die is aangetroffen in zeer lang geleden gevormde ijslagen is gebleken dat de concentratie kooldioxide de laatste paar duizend jaar nauwelijks is gewijzigd. Temperatuurstijgingen Sinds de vorige eeuw is de concentratie van kooldioxide in de atmosfeer echter gaan stijgen. Een van de factoren die hiertoe heeft bijgedragen, was het op grote schaal kappen van bossen en oerwouden om te voorzien in de vraag naar landbouwgrond en brandhout. Bij de verbranding en het rotten van het hout kwamen grote hoeveelheden kooldioxide vrij, terwijl er anderzijds steeds minder bomen voorhanden waren om het gas om te zetten in zuurstof. Een andere belangrijke factor was het toenemende gebruik van fossiele brandstoffen. Met de steeds groeiende industrieën en het gemotoriseerde verkeer neemt de hoeveelheid kooldioxide steeds sneller toe. De opeenhoping van kooldioxide heeft naar men mag aannemen tot gevolg dat de atmosfeer nog meer infrarode straling – en dus warmte – zal absorberen. De schattingen omtrent de gemiddelde temperatuurstijgingen die hiervan het gevolg zal zijn, lopen uiteen. Sommige geleerden denken dat de temperatuur op aarde tegen het begin van de 21e eeuw met gemiddeld meer dan 1 C kan zijn gestegen en dat de stijging daarna zelfs nog sterker kan zijn. Volgens andere berekeningen zal het echter niet met zo’n vaart lopen. Bij het proces zou een belangrijke rol gespeeld kunnen worden door de oceanen, die nog grotere hoeveelheden kooldioxide opnemen dan alle bomen en planten samen. In het verleden is mogelijk zo’n 45 procent van de aan de atmosfeer toegevoegde kooldioxide door het water van de oceanen geabsorbeerd. Het is een tamelijk ingewikkeld proces: een temperatuurverhoging heeft niet alleen een negatieve invloed op het vermogen van water tot absorptie van kooldioxide, maar zou ook zorgen voor snellere verdamping van zeewater. Door meer waterdamp zou de broeikaswerking van de atmosfeer zelfs nog kunnen worden versterkt, hoewel dat niet onmiddellijk hoeft te gebeuren; het zal zo’n 10 tot 20 jaar duren voordat een temperatuurstijging zich in de bovenste lagen van de oceanen zal doen gevoelen. Ondanks de bezorgdheid omtrent de broeikaswerking, beschikken geleerden niet over onweerlegbare bewijzen dat de aarde inderdaad warmer zal worden door de toename van de atmosferische kooldioxide. Hoewel alle voorspellingen op laboratoriumproeven en computerberekeningen zijn gebaseerd, is het ontbreken van overtuigende gegevens nog “geen bewijs dat de theorie juist is”. (mogelijke) Oplossingen In 1987 is er besloten om het probleem van het gat in de ozonlaag op te lossen. Het volgende is vastgelegd in het Montreal Protocol, de landen die het protocol hebben ondertekend mogen vanaf 1996 geen cfk’s meer gebruiken. Er doen 180 landen mee.Ze kunnen in plaats van cfk’s ook hcfk’s gebruiken die stoffen zijn minder schadelijk voor de ozonlaag.De ontwikkelingslanden mogen vanaf 2010 pas geen cfk’s meer gebruiken.In Nederland zijn er nog andere maatregelen genomen. De productie van koelkasten die cfk’s bevatten werd in 1995 helemaal verboden. De handel in apparaten die cfk’s bevatten werd in 1999 afgeschaft. Deze twee fases zijn al afgerond.De overheid zorgt er nu voor dat producten die cfk’s bevatten niet zomaar weggegooid worden maar worden gerecycled. De chemicaliën worden uit de producten verwijderd die stoffen worden in geleverd bij halonenbanken.Sinds 2001 zijn alle EU-lidstaten verplicht om producten die cfk’s bevatten te recyclen.In Engeland is het recyclen van koelkasten een probleem want daar is de opvang van cfk’s nog niet goed geregeld, de stoffen kunnen niet naar halonenbanken.In 2002 is in Engeland een koelkastberg ontstaan, er liggen 1 miljoen koelkasten.De hcfk’s worden nog steeds gebruikt als vervangers van cfk’s vanaf 1997. Ook groeit het aantal hfk’s deze stof heeft geen ozonlaag aantastende werking. CFK's worden ook vervangen door perfluorkoolwaterstoffen (PFK's) en zwavelhexafluoride (SF6).In producten die cfk’s bevatten (zoals koelinstallaties, isolatiemateriaal en brandblussers) blijven er wel restjes cfk’s en halonen zitten. Er is ongeveer nog een hoeveelheid van maximaal 4 000 ton halonen en CFK's in producten zoals koelkasten en brandblussers in Nederland, die moet worden ingezameld, opgeslagen en vervolgens uit de producten gehaald moeten worden. Het ministerie van VROM heeft een inzamelingssysteem ingevoerd om alle cfk’s en halonen uit de producten te halen.Vanaf 1 januari 2004 moeten alle cfk’s en halonen worden ingezameld en moeten op een milieuvriendelijke manier vernietigd worden, Bestrijding van vervuiling door auto’s. In 1960 werd in Californië een wetgeving ter bestrijding van vervuiling door auto’s van start. Voor alle nieuwe auto’s werd de installatie van naverbrandingsapparatuur verplicht gesteld. Hiermee worden onverbrande gassen naar de cilinders teruggevoerd. Dankzij deze maatregel liep de lozing van koolmonoxide en onverbrande koolwaterstoffen terug. Later werden gevaarlijke lozingen door andere voor de uitlaat verplicht gestelde systemen nog verder teruggedrongen. In navolging van deze Californische maatregelen keurde de regering van de Verenigde Staten de eerste van een aantal landelijke, wettelijke regelingen goed, de zogenaamde Clean Air Acts. Nadat de nieuwe wetten in werking waren getreden, zorgden nieuwe auto’s inderdaad voor minder vervuiling, maar een wezenlijke verbetering van de situatie werd door twee factoren verhinderd. Ten eerste bleef het Amerikaanse wagenpark voortdurend groeien en ten tweede werden dezelfde gevaarlijke stoffen die door auto’s worden uitgestoten ook door de industrie geloosd. Behalve ozon-producerende gassen lozen auto’s vele andere, giftige gassen, waaronder koolmonoxide. Een deel van de koolmonoxide wordt door auto’s onder alle rijomstandigheden gevormd, maar bij het stoppen en optrekken in de stad neemt de hoeveelheid schrikbarend toe. Zelfs in het laatste geval verspreidt het grootste deel van het gas zich zonder schade aan te richten, maar als die verspreiding wordt verhinderd door een inversie, of als bij druk verkeer de concentratie zeer hoog wordt, kan dit gas zich makkelijk ophopen. Omdat koolmonoxide een verbinding aangaat met een deel van de hemoglobine (stof in rode bloedcellen, waaraan zuurstof kan binden) in het menselijk bloed en omdat het zuurstof-transport door het bloed verhindert, kunnen dergelijke hoge concentraties een ernstige bedreiging voor de mens vormen. Conclusie. In deze conclusie zullen wij een zo beknopt mogelijk antwoord geven op de hoofdvraag die wij aan onszelf hebben gesteld. Namelijk; In hoeverre is het gat in de Ozonlaag bedreigend voor onze samenleving? Het gaat in de Ozonlaag moet grondig worden aangepakt, dat lijkt ons na ons verhaal maar al te duidelijk, maar is dit wel zo makkelijk als men denkt? Om het gat te dichtten in de Ozonlaag moet men eerst weten wat dit gat allemaal veroorzaakt en wat voor een gevolgen het gat heeft voor onze samenleving. De Ozonlaag zorgt ervoor dat er geen hoge concentraties UV-straling naar de aarde worden gedeporteerd. Als de Ozonlaag er bijvoorbeeld niet was dan zou er geen leven op aarde mogelijk zijn omdat een te hoge concentratie UV zorgt voor onder ander huidkanker en allerlei andere ziektes. Ook tast een te hoge concentratie UV het plantenstelsel op onze planeet aan, en het is wel bekend dat de mens vegetatie nodig heeft om te kunnen overleven. Het gat in de Ozonlaag bevindt zich boven Antarctica, het betekend dus dat de UV-straling hier vrij spel heeft. Het kan doordingen tot ons aardoppervlak en dit brengt verregaande gevolgen met zich mee. Zo warmt het aardoppervlak op en veroorzaakt de UV een duidelijke afbraak van bepaalde vegetatie, en organismen zoals plankton in de zee. Om het Gat in de Ozonlaag te dichtten moeten we allereerst bij onszelf te raden gaan, want wij hebben het grootste aandeel in het gat. Door de vele CFK’s die wij gebruikt hebben werd het gat alsmaar groter, het is immers bewezen dat een overmatig gebruik van CFK’s leidt tot een afbraak van Ozon. Gelukkig hebben regeringen van 180 landen al een verdrag ondertekend dat zij geen CFK’s meer gaan gebruiken in hun producten, dit zal alleen maar ten goede komen van onze Ozonlaag. In principe hebben we het tot nu toe eigenlijk alleen nog maar gehad over oplossingen om het gat te dichtten dan wel te laten herstellen. Maar wat gebeurt er nou als het gat blijft bestaan? Als het gat in de Ozonlaag blijft bestaan betekent dat een afbraak van enorme hoeveelheid vegetatie en organismen op het aardoppervlak, en dit komt onze levenskwaliteit niet ten goede. Ook zorgt het gat voor temperatuurschommelingen. Deze temperatuurschommelingen zorgen voor het smelten van de ijskappen en dit laat weer het waterpeil over de hele wereld stijgen, waardoor hele stukken land zouden kunnen te komen overstromen. Het is dus duidelijk dat de tijd echt dringt om het gat te dichtten en zo niet in iedergeval niet te vergroten. Persoonlijke mening
Wij vonden dit werkstuk zeer interessant om te bewerkstelligen, het was af en toe wel lastig om te maken en soms zelfs om stukjes informatie in de boeken en op internet te begrijpen. Dit komt omdat Fuat en Ik (Tom) geen Natuur of Scheikunde hebben en dat was toch voor sommige stukjes informatie wel handig geweest. Verder hebben we wel profijt gehad van het feit dat we wat uitstel kregen om het werkstuk in te leveren omdat wij het werkstuk daardoor nog iets duidelijker konden maken. Het werkstuk is volgens ons beter dan het werkstuk van vorig jaar dit komt omdat het meer een onderwerp is waarin wij ons konden interesseren. Wij hopen ook dat u ons een voldoende beoordeling geeft, maar bovenal hopen wij dat u plezier heeft gehad aan het lezen van ons werkstuk.
Bronvermelding: • Encarta encyclopedie: ozonlaag + ozon • Internet: www.greanpeace.org
www.technocenter.nl/cfk'sof.htm • Boeken : Aardrijkskunde boek / Wereldwijs, • “ Het gat in de ozonlaag “, Sally Morgan • “ Laat de kust met rust “, Maarten Lubbers Inhoud • Inleiding • Wat is het ‘Gat in de Ozonlaag’? • Hoe is het Gat in de Ozonlaag ontstaan? • Gevolgen van het Gat in de Ozonlaag • Mogelijke oplossingen • Conclusie/persoonlijke mening • Bronvermelding • Logboeken