Wetenschap 25 januari 2000

In lente gat in ozonlaag boven noordelijk halfrond verwacht

Er gaat niets boven Kiruna

Door J. Reijnoudt Een strakblauwe lucht, een smetteloos sneeuwdek en een vrijwel onaangetast landschap; zo perfect ziet de wereld eruit net boven de poolcirkel in het noorden van Zweden. Ondanks de lage temperatuur van bijna 40 graden onder nul verzamelen zich deze winter in Kiruna, een van de noordelijkste steden in dit land, een paar honderd onderzoekers om de grootte van het gat in de ozonlaag te bestuderen. Daarvoor hebben ze Kiruna zelfs uitgeroepen tot het onderzoekscentrum van het noordelijk halfrond, omdat het probleem er zo goed valt waar te nemen.

Landen in Kiruna heeft iets. Als het toestel op de iets besneeuwde baan tot stilstand komt, maakt de vlieger eenvoudigweg een bocht van 360 graden en rijdt hij over dezelfde baan een stukje terug, in de richting van het luchthavengebouw. Hier landen verspreid over de dag slechts enkele toestellen, dus een ontmoeting met een tegenligger is uitgesloten.

Verder mag een passagier hier bij het verlaten van het toestel geen comfortabele slurf verwachten. Uitstappen is gelijk aan in de sneeuw staan. Daar zijn ervaren passanten van de poolcirkel op voorbereid: nog in het toestel zetten mannen, vrouwen en kinderen hun mutsen op. Dat is bij min 25 graden Celsius, hoe zonnig ook, een onmisbaar kledingstuk. Iedereen spoedt zich van toestel naar luchthavengebouw.

Krap een halfuur rijden naar het noorden is het nog een graadje erger: de thermometer zakt naar min 39. Hier ligt de Zweedse lanceerbasis voor raketten en staan grote schotelantennes die gegevens verzamelen van weer- en klimaatsatellieten die hun baantjes over de noordpool trekken. De natuur mag hier dan mooi zijn, een halfuurtje buiten in de wind wachten op de lancering van een ballon voor ozonwaarnemingen is wel ongeveer het maximum dat een onbedekt gezicht kan verdragen. Die lage temperatuur is precies wat de ozononderzoekers naar het noorden van Zweden heeft gebracht.

De lanceerbasis bij Kiruna heet Esrange en staat sinds enkele jaren hoog aangeschreven bij elke klimatoloog die meer wil weten van de afbraak van de ozonlaag op het noordelijk halfrond. "We zitten hier ten noorden van Kiruna precies loodrecht onder de plaats waar de eerste gaten vallen", zegt Neil Harris, hoofd van het Europese ozononderzoek.

Stratosfeer Het gaat Harris niet zozeer om de temperatuur aan het aardoppervlak, maar om de condities in de stratosfeer, de laag in de dampkring tussen 15 en 50 kilometer boven het aardoppervlak. Daarin ligt op ongeveer 17, 18 kilometer hoogte de ozonlaag. De afbraak van die laag is een ingewikkeld proces, maar zeker één ding staat vast: de temperatuur van de lucht moet op die hoogte lager zijn dan 78 graden onder nul (zie kader).

Deze winter is een leger onderzoekers in Kiruna en omgeving neergestreken. Ze zijn niet alleen afkomstig uit de vijftien lidstaten van de Europese Unie, ook de Verenigde Staten, Japan en Canada doen mee aan onderzoek naar het ontstaan van het ozongat op het noordelijk halfrond. Harris: "Het gaat om het grootste project dat ooit op dit gebied is georganiseerd. Negentien landen sturen deze winter ten minste 350 wetenschappers en technici naar Kiruna."

Er zijn heel wat manieren om de ozonlaag onder de loep te nemen. Er draaien al jaren satellieten met dat doel om de aarde. Metingen met sondes, aan ballonnen van dun doorzichtig plastic, is ook een beproefde methode. Het KNMI doet dat bijvoorbeeld al lange tijd in Nederland. Harris: "Nog belangrijker is dat het ook gebeurt waar de gaten in de ozonlaag vallen, zoals hier boven Esrange en Kiruna."

Tussen november vorig jaar tot half maart dit jaar staan er in Zweden 35 ballonvluchten op het programma. Afgelopen zaterdag ging er een kleintje de lucht in. Harris: "Zo'n exemplaar kost ongeveer 2000 gulden. Er gaat 5000 kubieke meter lucht in de ballon en dat is net genoeg om een beetje eenvoudige apparatuur naar 20 kilometer hoogte te brengen. We meten er de hoeveelheid ozon mee, maar ook niet meer dan dat. We doen ook geen moeite die apparatuur terug te vinden."

Zo makkelijk denkt Harris niet over de grotere exemplaren. "Onze grootste ballon heeft een inhoud van 335.000 kubieke meter. Daar kan een uitrusting met een totaalgewicht van 900 kilo mee de lucht in. Dat soort apparatuur willen we graag terug, dus lanceren we zo'n ballon alleen bij een heel rustige atmosfeer." Zo nu en dan gaat er ook een sonde onder een plastic ballon de lucht in die dan een rondje over het noordelijk halfrond om de pool moet maken. De lucht stroomt zo snel dat die apparatuur dan een kleine vijf dagen later weer boven Kiruna zweeft.

DC-8 De belangrijkste bijdrage van de Amerikanen bestaat uit een aantal vluchten met bijzondere toestellen. De viermotorige DC-8 die de NASA deze winter in een hangar op het vliegveld van Kiruna heeft gestationeerd, heeft de afmeting van een groot verkeersvliegtuig en doet nu dienst als vliegend lab. De machine kan tien uur onafgebroken op een hoogte van maximaal 14 kilometer in de lucht blijven.

Voor waarnemingen in de ozonlaag vertrekt zo nu en dan de ER-2, ook eigendom van de NASA. Dat is een eenmotorig toestel dat qua bouw veel lijkt op een zweefvliegtuig. De grote vleugels moeten het toestel voldoende draagvermogen geven in de ijle lucht op 18 kilometer hoogte. De vlieger kan op die hoogte niet zonder een drukpak. Hij heeft zuurstof, eten en drinken voor een volledige werkdag aan boord, want een vlucht met de ER-2 kan uitlopen tot een uur of acht.

"Geeft de motor het op terwijl je net boven de Noordpool zit dan ben je reddeloos verloren. Dat ben ik me goed bewust en dat beseffen mijn vrouw en kinderen ook, maar je hebt het daar hoog in de atmosfeer te druk om dat steeds te bedenken", zegt NASA-piloot DeLewis Porter. "Op een normale vlucht ben je soms voor niet minder dan zeventien verschillende experimenten aan boord verantwoordelijk. Ondertussen moet je ook je toestel vliegen." Net als een jachtvlieger beschikt Porter over een schietstoel, maar dat zou hem niet redden bij een noodsprong op 18 kilometer hoogte. "Het duurt te lang voordat je dan beneden bent. We weten zeker dat je in zo'n geval aan bevriezing overlijdt."

Alle gegevens die de Amerikanen verzamelen zijn direct beschikbaar voor de Europeanen, en het omgekeerde geldt ook. De Europese coördinator Harris: "Dat is de grootste betekenis van deze samenwerking. Uiteindelijk moeten we, met al deze gegevens, vroeg of laat kunnen aangeven waar het met de ozonlaag naartoe gaat. Niemand zal ooit kunnen zeggen hoe groot de afbraak in een volgend jaar zal zijn. Maar we moeten op termijn wel in staat zijn een trend aan te geven."

Voor deze winter laat Harris zich evenmin verleiden tot harde uitspraken. "Als volgende week de temperatuur weer langzaam zou stijgen en de winter daarna niet meer terugkomt, ziet het beeld er ineens heel anders uit dan we nu verwachten." Daarin klinkt door dat Harris rekent op een flink ozongat in de lente, want "het is tot nu toe bijzonder koud in het arctische gebied."

Deel: ' In lente gat in ozonlaag boven noordelijk halfrond verwacht '




Lees ook