Ontstaan zuurstof was de grootste luchtvervuiling ooit

Dat zijn de wasmiddelen van de atmosfeer”, stelt Nobelprijswinnaar prof.dr. Paul Crutzen. Afgelopen dinsdag hield hij op uitnodiging van de Vereniging voor Technische Physica een lezing op de TU. Dankzij de Nobelprijs is de naam Crutzen bijna onlosmakelijk verbonden geraakt met het stofje ozon.

In de tropen reageren hydroxyl-radicalen met bijna alle vervuilende koolwaterstoffen in de atmosfeer en maken ze deze wateroplosbaar. Hierna worden ze door de wolken uit de lucht geveegd.

,,Toen ik een jaar of dertig terug met mijn onderzoek begon, was het algemene geloof dat ozon in de stratosfeer (meer dan 10 km hoogte) ontstaat en via de troposfeer (0-10 km hoogte) naar het aardoppervlak zakt om daar afgebroken te worden. We weten inmiddels dat dit wel gebeurt, maar slechts van ondergeschikt belang is”, aldus de expert op het gebied van de atmosferische chemie.

,,Veel ozon wordt in de troposfeer zelf geproduceerd. Alhoewel ozon in dat laagste gedeelte van de atmosfeer in slechts zeer kleine hoeveelheden voorkomt, speelt het een cruciale rol in de chemische reacties die er plaatsvinden.”

In de troposfeer wordt de vorming van ozon gekatalyseerd door stikstofoxides. Deze vervuilende stoffen komen van nature voor door uitstoot uit de bodem en door de bliksem. Verbranding van fossiele brandstoffen op het Noordelijke halfrond en verbranding van bijvoorbeeld bossen en brandhout in de tropen heeft de hoeveelheden stikstofoxides de afgelopen eeuw flink doen stijgen.

Crutzen toont een foto die hij maakte vanuit een meetvliegtuig boven de Indische Oceaan. De lucht op de foto is bruin. ,,Wat ik zag, schokte me. In het droge seizoen, wanneer veel biomassa verbrand wordt, is de lucht in de tropen veel viezer dan we ooit dachten.”

Crutzen gaf in zijn lezing toe dat de complexiteit van de atmosferische chemie het moeilijk maakt om te voorspellen hoe de aardatmosfeer op toenemende luchtvervuiling gaat reageren. Hij reageerde weinig optimistisch op de vraag of hij denkt dat de aardatmosfeer een zichzelf-stabiliserend systeem is. ,,De atmosfeer was lang zuurstofloos, maar kon het ophopen van die stof ook niet tegenhouden. Dat was de grootste luchtvervuiling ooit. De meeste organismen waren niet tegen die stof bestand en stierven.”

,,De lucht in de tropen is rijk aan UV-licht en waterdamp. Die reageren met ozon tot zogenoemde hydroxyl-radicalen. Dat zijn de wasmiddelen van de atmosfeer”, stelt Nobelprijswinnaar prof.dr. Paul Crutzen. Afgelopen dinsdag hield hij op uitnodiging van de Vereniging voor Technische Physica een lezing op de TU. Dankzij de Nobelprijs is de naam Crutzen bijna onlosmakelijk verbonden geraakt met het stofje ozon.

In de tropen reageren hydroxyl-radicalen met bijna alle vervuilende koolwaterstoffen in de atmosfeer en maken ze deze wateroplosbaar. Hierna worden ze door de wolken uit de lucht geveegd.

,,Toen ik een jaar of dertig terug met mijn onderzoek begon, was het algemene geloof dat ozon in de stratosfeer (meer dan 10 km hoogte) ontstaat en via de troposfeer (0-10 km hoogte) naar het aardoppervlak zakt om daar afgebroken te worden. We weten inmiddels dat dit wel gebeurt, maar slechts van ondergeschikt belang is”, aldus de expert op het gebied van de atmosferische chemie.

,,Veel ozon wordt in de troposfeer zelf geproduceerd. Alhoewel ozon in dat laagste gedeelte van de atmosfeer in slechts zeer kleine hoeveelheden voorkomt, speelt het een cruciale rol in de chemische reacties die er plaatsvinden.”

In de troposfeer wordt de vorming van ozon gekatalyseerd door stikstofoxides. Deze vervuilende stoffen komen van nature voor door uitstoot uit de bodem en door de bliksem. Verbranding van fossiele brandstoffen op het Noordelijke halfrond en verbranding van bijvoorbeeld bossen en brandhout in de tropen heeft de hoeveelheden stikstofoxides de afgelopen eeuw flink doen stijgen.

Crutzen toont een foto die hij maakte vanuit een meetvliegtuig boven de Indische Oceaan. De lucht op de foto is bruin. ,,Wat ik zag, schokte me. In het droge seizoen, wanneer veel biomassa verbrand wordt, is de lucht in de tropen veel viezer dan we ooit dachten.”

Crutzen gaf in zijn lezing toe dat de complexiteit van de atmosferische chemie het moeilijk maakt om te voorspellen hoe de aardatmosfeer op toenemende luchtvervuiling gaat reageren. Hij reageerde weinig optimistisch op de vraag of hij denkt dat de aardatmosfeer een zichzelf-stabiliserend systeem is. ,,De atmosfeer was lang zuurstofloos, maar kon het ophopen van die stof ook niet tegenhouden. Dat was de grootste luchtvervuiling ooit. De meeste organismen waren niet tegen die stof bestand en stierven.”