Is de ozonlaag eindelijk bijna hersteld van al die cfk’s, krijgt hij te maken met een nieuwe bedreiging: raketten.
Elon Musk is in een noodtempo raketten de ruimte in aan het schieten. Afgezien van of dat wenselijk is, kan het ook het herstel van de ozonlaag vertragen. Volgens onderzoekers van ETH Zürich wordt het probleem onderschat.
Erger dan gedacht
Door raketlanceringen en terugkerend ruimteafval belanden er tal van schadelijke stoffen in de middelste laag van de atmosfeer, waar ze de ozonlaag kunnen beschadigen. En we weten dat we de ozonlaag nodig hebben om ons te beschermen tegen schadelijke uv-straling.
Dat de uitstoot van raketten mogelijk schadelijk is, is zeker niet nieuw. Meer dan dertig jaar geleden begon het onderzoek ernaar al, maar lang werd gedacht dat het allemaal wel meeviel. Ook omdat er nu eenmaal niet zo ongelooflijk veel raketten werden gelanceerd, maar dat is dus veranderd. Gingen er in 2019 wereldwijd 97 raketten de lucht in, vorig jaar waren dat er al 258 en de verwachting is dat dit aantal snel verder stijgt.
En daar komt bij dat de uitstoot van raketten en ruimteafval in de middelste en bovenste atmosfeer tot honderd keer langer blijft hangen dan emissies vanaf de grond. Dat komt doordat er bijvoorbeeld geen wolken zijn die wat van de schadelijke stoffen absorberen.
Niet zo spannend, wel een probleem
Om een beter inzicht te krijgen in de langetermijngevolgen van de toenemende uitstoot van raketten, heeft een internationaal onderzoeksteam onder leiding van Laura Revell van de Universiteit van Canterbury gesimuleerd hoe de verwachte uitstoot van raketten de ozonlaag tegen 2030 beïnvloedt. Daarbij gingen de onderzoekers uit van 2040 raketlanceringen in dat jaar, ongeveer acht keer zoveel als nu. Dan zou de ozonlaag wereldwijd bijna 0,3 procent dunner worden met seizoensgebonden afnames tot 4 procent boven Antarctica, waar nog steeds in het voorjaar een ozongat ontstaat.
Het lijkt misschien allemaal niet zo spannend, maar vergeet niet dat de ozonlaag nog steeds herstellende is van de cfk’s die in 1989 al zijn verboden. De ozonlaag is op dit moment nog steeds 2 procent dunner dan voor de industriële revolutie. Raketemissies kunnen dit herstel met jaren of zelfs decennia vertragen, afhankelijk van de groei van de industrie.
Chloor en roet
De belangrijkste factoren die bijdragen aan de afbraak van de ozonlaag door raketuitstoot zijn gasvormig chloor en roetdeeltjes. Chloor vernietigt ozonmoleculen, roetdeeltjes warmen de middelste atmosfeer op, waardoor chemische reacties die de ozonlaag afbreken, worden versneld.
Momenteel zijn de enige voortstuwingssystemen die een verwaarloosbaar effect hebben op de ozonlaag, systemen die gebruikmaken van cryogene brandstoffen zoals vloeibare zuurstof en waterstof. Vanwege de technologische complexiteit van het omgaan met zulke brandstof maakt momenteel echter slechts ongeveer 6 procent van de raketlanceringen gebruik van deze technologie.
Terug in de atmosfeer
De studie heeft alleen gekeken naar emissies die vrijkomen bij de opstijging van raketten naar de ruimte. Maar dit is slechts een deel van het verhaal. De meeste satellieten keren aan het einde van hun levensduur terug in de atmosfeer, waarbij ze verbranden.
Daarbij komen nog extra verontreinigende stoffen vrij, waaronder verschillende metaaldeeltjes en stikstofoxiden, als gevolg van de intense hitte die bij de terugkeer in de atmosfeer wordt gegenereerd. Van stikstofoxiden is bekend dat ze ozon afbreken, metaaldeeltjes kunnen bijdragen aan de vorming van polaire stratosferische wolken of zelf als reactieoppervlak dienen. Het is allebei slecht voor de ozonlaag. De totale impact op de ozonlaag is dus waarschijnlijk nog groter dan de huidige schattingen.
Oplossingen
Het goede nieuws: de onderzoekers geloven dat het heel goed mogelijk is om schade aan de ozonlaag te vermijden. Ze noemen bijvoorbeeld het monitoren van raketemissies, het minimaliseren van het gebruik van chloor en roetproducerende brandstoffen, het bevorderen van alternatieve aandrijfsystemen en het implementeren van regelgeving als maatregelen.
Het Protocol van Montreal heeft met succes aangetoond dat zelfs milieubedreigingen op planetaire schaal kunnen worden aangepakt door middel van wereldwijde samenwerking. Nu we een nieuw tijdperk van ruimtevaartactiviteiten ingaan, is dezelfde soort internationale coördinatie nodig om verdere schade aan de ozonlaag te voorkomen.
