Respect leren hebben voor ozon

IN DECEMBER keek de hele wereld met bijzondere belangstelling — en misschien ook opluchting — naar de Verenigde Staten die toen een halt toeriepen aan hun produktie van een vertrouwd huishoudelijk artikel, de spuitbus met halogeen-koolwaterstof als drijfgas. Het langverwachte verbod is een reactie van de regering op de waarschuwing van geleerden voor mogelijke klimaatveranderingen en een toename van huidkanker op ieder continent.

„Wat?” zou u kunnen vragen. „Kon mijn spuitbusje werkelijk schade toebrengen aan de wereld?”

Misschien, of misschien ook niet. Maar in de VS zijn drie regeringsinstellingen van mening dat als uw spuitbus halogeen-koolwaterstof als drijfgas gebruikt, het gevaar te groot is om enig risico te kunnen nemen. Gezamenlijk zullen het Environmental Protection Agency (Milieubeschermingsbureau), de Food and Drug Administration (FDA, Voedsel- en geneesmiddelendienst) en de Consumer Product Safety Commission (Veiligheidscommissie voor consumptiegoederen) de hand gaan houden aan een nieuwe beslissing. Geen enkele maatschappij mag sinds 15 december 1978 nog halogeen-koolwaterstof als drijfgas gebruiken, behalve voor onontbeerlijke produkten. Waarom? „Omdat chloorfluorkoolwaterstoffen wellicht de hoeveelheid ozon in de stratosfeer kunnen doen afnemen, wat leidt tot een toename van huidkanker, klimatologische veranderingen en andere nadelige invloeden,” aldus de uiteindelijke beslissing.

Aan deze beslissing is de geschiedenis voorafgegaan hoe de mens respect leerde hebben voor dat beschermende schild boven ons hoofd — de ijle laag van een bijzondere vorm van zuurstof, ozon genaamd. Eenvoudig gesteld, kan de mens ozon bezien als het filter van de aarde tegen schadelijke straling van de zon. Vernietig het filter en u vernietigt het leven op aarde. In Openbaring 11:18 te lezen over degenen „die de aarde verderven” is heel wat anders dan zelf in uw eigen hand een spuitbus vast te houden die ervan beschuldigd wordt een dergelijk verderf aan te richten.

Zijn de drijfgassen schadelijk?

Over het algemeen gesproken zijn halogeen-koolwaterstoffen opmerkelijk veilig en niet giftig. Ze vertonen geen neiging zich chemisch te verbinden met uw voedsel, uw drinkwater of uw lichaamsweefsels. Maar omdat de halogeen-koolwaterstoffen met niets in de atmosfeer rondom ons reageren, blijven ze lang hangen. Ironisch genoeg stelt juist deze eigenschap die het drijfgas zo ongevaarlijk maakt op het aardoppervlak, het in staat te blijven voortbestaan en uiteindelijk een plaats te bereiken waar het een voor de mens nadelige uitwerking kan hebben. Terwijl de jaren voorbijgaan, voert de normale luchtcirculatie het drijfgas omhoog tot in de stratosfeer waar alles heel anders is.

Veel geleerden wijzen erop dat in het bovenste deel van de atmosfeer de hoogenergetische stralen in het zonlicht wel eens met halogeen-koolwaterstoffen zouden kunnen reageren zodat chlooratomen worden vrijgemaakt. Chlooratomen kunnen op hun beurt ozon omzetten in gewone zuurstof, waarbij zo’n vrij chlooratoom haast zonder ophouden steeds opnieuw wordt gebruikt. Het wordt een katalysator — een werktuig in een scheikundige reactie waardoor ozon wordt afgebroken. Hierin schuilt juist het mogelijke gevaar. Dit is de angst van de geleerden, dat deze over een lange periode aanhoudende afname van de hoeveelheid ozon het gevolg zal zijn van al die kleine wolkjes uit miljoenen spuitbussen met halogeen-koolwaterstof als drijfgas.

Tijd speelt een belangrijke rol in deze theorie. Men denkt dat halogeen-koolwaterstoffen wel zo’n 10 tot 15 jaar nodig hebben om de stratosfeer te bereiken. En het kan een eeuw of langer duren eer het ozonpeil zich hersteld heeft van de reeds aangerichte schade. De bedreiging, zo ze reëel is, richt zich dus tegen toekomstige geslachten.

Door de natuurlijke ozonlaag die zich op 16 tot 48 kilometer hoogte bevindt, wordt een deel van de warmtestraling van de zon, het infrarode licht, weggefilterd. Een teveel aan warmtestralen van de zon zou drastische verschuivingen in het weer van de aarde kunnen veroorzaken. En wat belangrijker is, de ozonlaag beschermt ons ook tegen het meeste ultraviolette licht van de zon. Het vriendelijke ultraviolet dat bij normale zonneschijn doordringt, geeft velen van ons vitamine D en een gebruinde kleur. Maar een te sterke blootstelling aan de straling verhoogt het gevaar van huidkanker, inclusief het zeldzame, vaak dodelijke melanoom. Sommige experts op het gebied van kanker verwachten 2 percent meer kanker voor elk percent minder ozon. En als de intensere straling kleine zuurstofproducerende, in de oceaan, zwevende plantjes zou doden, dan zouden de oceanische „voedselketens” hieronder lijden. Waarlijk, de ozonlaag is een bescherming en de mensheid kan zich niet veroorloven het bestaan ervan te veronachtzamen.

Waarom hebben wij niet eerder hierover gehoord?

Tot juni 1974 keek niemand vreemd op van de niet-giftige halogeen-koolwaterstoffen met de merknaam Freon die in de jaren ’30 langs synthetische weg waren opgebouwd. In die maand deden de geleerden F. Sherwood Rowland en Mario S. Molina van de Universiteit van Californië een waarschuwing horen. Anderen hadden wiskundige beschrijvingen („modellen”) opgesteld over de manier waarop gas zich in de lucht verspreidt. Maar Rowland en Molina lieten zien hoe halogeen-koolwaterstoffen in de dampkring de kwaliteit van het leven op aarde konden veranderen Spoedig kwamen anderen door gebruik te maken van overeenkomstige modellen tot dezelfde conclusie.

U staat dus niet alleen als u pas kort geleden hoorde over het gevaar dat de ozonlaag bedreigt en de consequenties daarvan voor het milieu. Het is voor iedereen nieuw. Plotseling in het midden van de jaren ’70 leerde de mens respect te hebben voor ozon.

Nu kwam het kwellende probleem op: „Moeten wij een bloeiende industrie sluiten vanwege een theoretische, maar alarmerende dreiging?” Een vervangingsmiddel vinden voor de oorspronkelijke toepassing van Freon als koelmiddel zou moeilijk zijn. Maar elk jaar wordt zo’n 225 miljoen kilo van het in de VS geproduceerde Freon ook voor gebruik in spuitbussen aangewend. Negentig percent van de spuitbussen waren produkten voor persoonlijk gebruik, zoals cosmetica, deodorants, en haarlak, die over de hele wereld in populariteit groeien. En de Verenigde Staten, die de helft van ’s werelds halogeen-koolwaterstoffen produceerden, verdubbelden hun produktie iedere zes jaar.

Er wordt een beslissing genomen

Met ’s mensen geringe kennis van luchtstromingen en fotochemie in de bovenste delen van de atmosfeer, is het moeilijk te zeggen hoe nauwkeurig de modellen de afname van ozon voorspellen. Maar als er maar enige juistheid in schuilt, dan dreigt er groot gevaar, en die mogelijkheid moest onder de ogen worden gezien. Er werden nieuwe technieken in gebruik gesteld om de ozonlaag te onderzoeken. Metingen van ozon door satellieten en raketten vulden de oudere „Umkehr”-methode aan waarbij twee golflengten van zonlicht met elkaar werden vergeleken. Geleerden moesten de resultaten verklaren. Is er nu minder ozon, en correspondeert dit met de hoeveelheden vrijgekomen halogeen-koolwaterstoffen?

De eerste modellen inzake de wijze waarop halogeen-koolwaterstoffen de ozonlaag beïnvloeden, waren één-dimensionaal. Dat wil zeggen dat ze wiskundig beschreven wat er gebeurt wanneer het gas verticaal opstijgt naar de stratosfeer. Hier kan tegenin gebracht worden dat wij in een driedimensionale wereld leven. Winden waaien, zomer- en winterstormen komen op, en geen enkel gas gaat recht omhoog. Bovendien vormt de natuurlijke ozonlaag zich ongelijkmatig, meer in de zomer, en meer ook bij de zonnige evenaar. De ozon beweegt zich gestaag weg van de evenaar en vormt zo een naar de polen dichter wordende deken. Derhalve begonnen geleerden twee- en driedimensionale modellen voor te stellen die het seizoen en de geografische breedte in aanmerking namen.

Naarmate meer resultaten binnenkwamen, gingen de regeringsinstellingen geleidelijk de noodzaak beseffen om te handelen. Een cartoon in een krant toonde twee buitenaardse schepselen in een ruimteschip. „Onze instrumenten moeten verkeerd zijn”, zei de een tegen de ander. „Ze tonen aan dat zij hun ozon aan het vernietigen zijn met luchtverfrissers.” De theorie is nog niet afdoend „bewezen”. Maar het gevaar scheen te groot om nog langer te wachten. De Verenigde Staten hebben hun belangrijkste gebruik van halogeen-koolwaterstoffen als drijfgas in spuitbussen beëindigd.

Hoe zal het van invloed zijn op het bedrijfsleven — en mijn portemonnee?

Sommige bedrijven zullen benadeeld worden. Volgens één schatting zullen over een 18 maanden durende periode van geleidelijke vermindering 1700 banen verloren gaan. In 1975 produceerden zes maatschappijen in 15 fabrieken in de Verenigde Staten halogeen-koolwaterstoffen. De maatschappijen die spuitbussen vullen, zullen van het verbod de grootste invloed ondervinden. Zij die aangesloten zijn bij cosmeticabedrijven kunnen misschien vrij gemakkelijk overschakelen op het gebruik van kooldioxide en koolwaterstoffen als drijfgas. Kleinere bedrijven zullen mogelijk moeten ophouden. Ze werken volgens contract en het ontbreekt hun misschien aan de fondsen om op andere drijfgassen over te gaan.

Het goede nieuws voor uw portemonnee is dat er veiligere, goedkopere vervangingsmiddelen aan de horizon kunnen opdoemen. Al enige tijd vroegen consumenten naar produkten die niet in spuitbussen worden geleverd. De firma’s die cosmetica en toiletartikelen maken, verpakken en verkopen, hebben rollers op de markt gebracht, alsook vaporisators, die de gebruikers gewoonlijk minder kosten. Het is ook interessant dat de voor het milieu veiligere kooldioxide en koolwaterstoffen als drijfgas goedkoper zijn.

Maar van veel meer gewicht dan welke financiële overwegingen maar ook is het gevaar van een geleidelijk toenemende ramp over de mensheid en alle aardse leven. De verwoesting van ons natuurlijke filter tegen gevaarlijke stralen van de zon zou zeker gelden als de grootste blunder die de mens in zijn beoefening van technologie had begaan. En hoe beklemmend zou het besef zijn dat er reeds onherstelbare schade is aangericht, terwijl wij niet in staat zouden zijn de gevolgen af te wenden! De algemene mening is dat de mens net op tijd respect leerde hebben voor de ozonlaag. Eens, als wij terugkijken, beseffen wij misschien dat wij door het oog van de naald zijn gekropen.

[Kader/Illustratie op blz. 17]

(Zie publicatie voor volledig gezette tekst)

ZONLICHT PLUS FREON DECIMEERT DE OZON IN DE STRATOSFEER:

1. Ultraviolette stralen maken chloor los uit halogeen-koolwaterstoffen

2. Chloor werkt als een „katalysator” door ozon om te zetten in gewone zuurstof

3. Steeds meer ultraviolette stralen kunnen de aarde bereiken

ZON

80 KILOMETER

MESOSFEER

48 KILOMETER

STRATOSFEER

ULTRAVIOLET LICHT

OZON

HET KAN 10 TOT 15 JAAR DUREN EER HALOGEEN-KOOLWATERSTOFFEN DE STRATOSFEER BEREIKEN

16 KILOMETER

TROPOSFEER

AARDE

[Kader op blz. 19]

DE OZON-UITDUNNINGSTHEORIE

(IN SCHEIKUNDIG SCHRIFT)

Geleerden schatten dat de al zo’n 10 of 15 jaar geleden uit iemands spuitbus vrijgekomen halogeen-koolwaterstoffen — of juister gezegd chloorfluorkoolwaterstoffen — nu pas de stratosfeer bereiken.

ZIJ NOEMEN HET „FOTOLYSE”

Op meer dan 25 kilometer hoogte heeft zonlicht genoeg energie om uit halogeen-koolwaterstoffen chlooratomen vrij te maken. „Fotolyse” noemen geleerden dit proces waarbij elektromagnetische golven (zoals licht) chemicaliën ontleden. Om te begrijpen hoe dit in zijn werk gaat, moet u zich indenken dat u 10 jaar geleden een deodorant hebt gebruikt met Freon II (CFCI₃) als drijfgas. Scheikundig geschreven kan er met dat Freon in de dampkring het volgende gebeuren:

hv + CFCI₃ → CFCI₂ + CI

Hier is hv een foton, een hoeveelheid lichtenergie. Treft dit een in de stratosfeer verzeild rakend molecuul van uw reeds lang vergeten Freon II, dan ontleedt dit (afgebeeld door de pijl) in een kleiner molecuul en een vrij chlooratoom (CI). Wat gebeurt er dan?

OZON WORDT GEWONE ZUURSTOF

Chlooratomen ontleden ozonmoleculen door een van hun drie zuurstofatomen weg te trekken. De scheikundige schrijft dit als volgt:

CI + O₃ → CIO + O₂

Hier is CI een vrij chlooratoom, O₃ ozon en O₂ gewone zuurstof. Maar het overgebleven chlooroxide (CIO) blijft niet bestaan. Het treft ongebonden zuurstofatomen, die daar tamelijk overvloedig voorkomen.

EN DAN:

CIO + O → CI + O₂

Merk, als u de pijl volgt, op dat wij weer gewone zuurstof (O₂) krijgen. Maar het chlooratoom (CI) is vrij om zijn volgende O₃-slachtoffer te zoeken. Dat maakt het vrije chlooratoom tot een katalysator. Het doet dit steeds opnieuw totdat het een daarboven zeldzame chemische stof treft die het uit de roulatie neemt. Volgens de theorie kan een spuitbusje met Freon op deze wijze de hoeveelheid ozon aanzienlijk verminderen.

[Illustratie op blz. 20]

„Bedoelt u dat dit . . . kan leiden tot dit?”

KANKER