Je leest:

De ozonlaag in het laboratorium

De ozonlaag in het laboratorium

Auteur: | 7 september 2006

In de ozonlaag, tientallen kilometers boven onze hoofden, spelen zich subtiele processen af, die bepalend zijn voor het leven op aarde. Onder invloed van zonlicht wordt ozon gevormd. Die ozon houdt op zijn beurt veel schadelijk UV-licht van de zon tegen. Zo worden wij beschermd tegen verbranden en huidziektes.

Samenspel van chemische reacties

De reacties hoog in de atmosfeer zijn elk afzonderlijk simpel, legt Wim van der Zande uit. Het wordt pas ingewikkeld door het samenspel. Hij is onderzoeker op het FOM-Instituut voor Atoom- en Molecuulfysica in Amsterdam en hoogleraar aan de Katholieke Universiteit Nijmegen.

Moleculen, wolken en stofdeeltjes in de dampkring meten met satellieten. Bron: SRON

‘Door het zonlicht valt het zuurstof uiteen in bijzonder reactieve atomen. De reactiviteit van de atomen hangt erg af van hun interne energie. Een aangeslagen atoom reageert misschien wel 100.000 keer zo sterk als een normaal atoom. Dat is één schakeltje in een ingewikkeld samenspel van chemische reacties. Er zijn andere onderzoekers die al die processen onderbrengen in een computermodel, waarmee ze kunnen berekenen hoe snel de ozonlaag achteruitgaat of hoe de voortplanting van radiogolven wordt beïnvloed.’ Dat zijn belangrijke berekeningen voor het milieubeleid, zo legt Van der Zande uit. ‘Maar de afzonderlijke onderdelen moeten dan wel in orde zijn. We kennen al die reacties best goed, maar een klein beetje verschil in reactiviteit kan soms sterk doorwerken in het eindresultaat van de berekeningen.’

Chloormoleculen tasten de ozonlaag aan. In Nijmegen meten onderzoekers in het laboratorium hoe dat gaat. Bron: Afdeling Molecuul- en Laserfysica, KU Nijmegen

Zo is de manier waarop zuurstof reageert op licht sterk afhankelijk van de kleur van het licht. Sommige kleuren licht zijn zo sterk in het zonlicht vertegenwoordigd, dat je de reacties op die kleur heel precies moet meten. Een klein verschil in gevoeligheid kan dan al veel uitmaken. Van der Zande en zijn medewerkers meten dan ook heel nauwgezet een aantal reacties die belangrijk zijn voor de samenstelling en het gedrag van de middelhoge en hoge atmosfeer.

Waterstof onder de laser

‘We zijn begonnen met waterstof. Het is een molecuul waarover veel bekend is en waarvan het gedrag soms ook nog te berekenen is. Met maar twee elektronen in het molecuul is dat nog redelijk te doen.’ In het laboratorium staat een roestvrijstalen meetopstelling met een laser als sterke lichtbron. De meetapparatuur is inmiddels omgebouwd voor het meten van de eigenschappen van stikstof en zuurstof. ‘We gebruiken andere detectoren en een andere laser.’

Nederlandse onderzoekers hebben uitgezocht hoe je uit satellietmetingen informatie over waterdamp in de atmosfeer kunt halen. Bron: FOM / AMOLF

Tegelijk bestuderen de medewerkers van Van der Zande nauwkeurig de waarnemingen van satellieten. ‘Nederland werkt mee aan twee belangrijke instrumenten in satellieten die de atmosfeer bestuderen,’ vertelt hij. Het betreft de GOME en de SCIAMACHY. Er worden veel standaardanalyses gedaan met die satellieten, bijvoorbeeld het meten van de hoeveelheid ozon. ‘Maar als je de signalen van de detectoren goed bestudeert, zie je dat er nog veel meer gegevens zijn geregistreerd. Wij hebben vooral de satellietwaarnemingen van water in de atmosfeer bekeken. Zo hebben we weten te achterhalen hoe je betrouwbaar de hoeveelheid water kunt meten.’

Dit artikel is een publicatie van Stichting Fundamenteel Onderzoek der Materie (FOM).
© Stichting Fundamenteel Onderzoek der Materie (FOM), alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 07 september 2006

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.