Het is slecht nieuws, want verwacht wordt dat dergelijke grote natuurbranden – door toedoen van klimaatverandering – in de toekomst veel vaker zullen ontstaan.
Je kunt ze je vast nog wel herinneren: de Australische bosbranden in 2019 en 2020. De beelden waren ingrijpend, net als de gevolgen. Zo’n 17 miljoen hectare natuur ging in vlammen op, tientallen mensen kwamen om het leven en miljarden dieren kwamen om of raakten in het gunstigste geval hun leefgebied kwijt. Maar daar is het niet bij gebleven, zo stellen onderzoeker in het blad Proceedings of the National Academy of Sciences. Want de intense branden blijken ook nog eens van invloed te zijn geweest op de ozonlaag.
Hoe zit dat?
Grote natuurbranden genereren enorme rookwolken. En in het geval van de Australische branden reikten die zelfs tot in de stratosfeer (een laag in onze atmosfeer op zo’n 15 tot 50 kilometer boven het aardoppervlak). In 2021 toonde onderzoeker Pengfui Yu al aan dat de rook er aldaar voor zorgde dat delen van de stratosfeer wel twee graden Celsius warmer werden. En het was tijdens dat onderzoek dat hij ook op aanwijzingen stuitte dat er in navolging van de branden op het zuidelijk halfrond ozon vernietigd werd. Het bracht hem op het idee dat de rookwolken weleens hetzelfde effect op ozon konden hebben als deeltjes die door vulkanen hoog in de atmosfeer worden gestuwd. Al in 1989 werd aangetoond dat die deeltjes chemische reacties op gang brachten die leiden tot de vernietiging van ozon. Want wanneer deze deeltjes in de atmosfeer belanden, verzamelen ze op hun oppervlak vocht. En wanneer ze eenmaal vochtig zijn, kunnen ze reageren met chemische stoffen die in de stratosfeer circuleren. Denk bijvoorbeeld aan het in de context van dit onderzoek zeer relevante distikstofpentoxide.
Dikstikstofpentoxide
Normaliter reageert dikstikstofpentoxide met zonlicht, waardoor onder meer stikstofdioxide ontstaat. En die resulterende stikstofdioxide bindt zich vervolgens in de stratosfeer weer aan chemische stoffen die chloor bevatten. Maar wanneer vulkanische aerosolen de stratosfeer binnendringen, verandert dat allemaal. Want die aerosolen reageren met distikstofpentoxide en zo ontstaat er in plaats van stikstofdioxide, salpeterzuur. Het betekent dat de concentratie stikstofdioxide daalt. En dat dwingt chloorhoudende chemische stoffen die zich normaliter aan stikstofdioxide binden om het over een andere boeg te gooien: ze transformeren noodgedwongen tot chloormonoxide: een chemische stof die een belangrijke rol speelt in de afbraak van ozon. En zo kan een vulkaanuitbarsting dus leiden tot een aantasting van de ozonlaag.
Satellieten
Het vermoeden dat de Australische bosbranden op een soortgelijke manier de ozonlaag aan konden tasten, was er dus al. Maar hard bewijs daarvoor ontbrak. En dus besloten wetenschappers zich daar eens in te verdiepen. Ze bogen zich over satellietdata om te achterhalen of de stikstofdioxideconcentraties in de nasleep van de Australische branden scherp daalden. Dat bleek zo te zijn.
Model
Maar was dat ook echt te wijten aan de rook van de bosbranden? Om dat na te gaan, maakten de onderzoekers gebruik van een model dat de honderden chemische reacties die in onze totale atmosfeer plaatsvinden, kan simuleren. Ze introduceerden een enorme rookwolk in het model en simuleerden zo de omstandigheden ten tijde van de bosbranden. En het model schepte een duidelijk beeld. Naarmate de rookdeeltjes in de stratosfeer toenamen, daalde de stikstofdioxideconcentratie net zo scherp als de satellieten hadden laten zien. “Wat wij zagen: meer en meer aerosolen en minder en minder stikstofdioxide in zowel ons model als de data, is een fantastische aanwijzing,” aldus onderzoeker Susan Solomon. “Het vertelt ons dat deze deeltjes vochtig werden en enige ozon afbraken.”
Onze ozonlaag is al behoorlijk gehavend. De belangrijkste boosdoeners zijn nog altijd de chloorfluorkoolstofverbindingen die in het verleden als koelmiddel en drijfgas werden gebruikt in bijvoorbeeld koel- en diepvrieskasten en spuitbussen. Deze verbindingen worden in de onzonlaag door UV-straling opgebroken, waardoor chloorradicalen vrijkomen die de ozonmoleculen afbreken en de ozonconcentratie verkleinen. Dat is een probleem, want de ozonlaag is heel belangrijk voor het leven op aarde. Zo houdt deze een belangrijk deel van de gevaarlijke UV-straling afkomstig van de zon, tegen. In de jaren tachtig werd dan ook afgesproken om het gebruik van ozonafbrekende stoffen aan banden te leggen. En inmiddels herstelt de ozonlaag zich langzaam maar zeker.
Dat de Australische bosbranden invloed hadden op de ozonlaag is slecht nieuws. Maar het is belangrijk om te benadrukken dat de impact van de bosbranden véél kleiner is dan die van de beruchte cfk’s. Wat de onderzoekers echter met name zorgen baart, is dat deze uitzonderlijke branden in de toekomst – onder invloed van bijvoorbeeld hogere temperaturen en meer droogte – wel eens veel vaker kunnen gaan plaatsvinden. En daarmee kan ook hun impact op de ozonlaag groeien. “De Australische bosbranden lijken de grootste die tot op heden hebben plaatsgevonden, maar als de aarde blijft opwarmen, is er reden om aan te nemen dat dergelijke branden frequenter voor gaan komen en intenser zullen worden,” aldus Solomon. En gevreesd wordt dan ook dat ze het herstel van de ozonlaag in de toekomst behoorlijk kunnen vertragen. Misschien zelfs wel op manieren die we nu nog niet allemaal even helder hebben. “Rook van natuurbranden is een giftig brouwsel van organische, maar complexe stoffen. En ik ben bang dat ozon onder druk zal komen te staan door een hele serie aan chemische reacties die we nu halsoverkop proberen te ontrafelen.”
