Ozonconcentraties en vegetatie, 1990-2006

Streefwaarde voor de bescherming van de vegetatie

De Europese Unie heeft voor de bescherming van vegetatie een streefwaarde voor ozon (O₃) in lucht vastgesteld. De streefwaarde is uitgedrukt als een zogenaamde AOT40. AOT40 staat voor Accumulated Ozone exposure over a Threshold of 40 ppb (=80 µg/m³ ). Het is een voor vegetatie relevante maat om ozonconcentraties in uit te drukken. De AOT40 houdt rekening met zowel de mate van overschrijding van de drempelwaarde van 40 ppb ozon als met de tijdsduur van de overschrijding. De berekening van de AOT40 vindt plaats op basis van ozonconcentraties in de drie zomermaanden mei tot en met juli, voor het tijdvak van 8 tot 20 uur Midden-Europese Tijd. De streefwaarde is 18.000 (µg/m³) x uur, gemiddeld over vijf jaar. Middeling vindt plaats over het betreffende jaar en de vier voorafgaande jaren. De streefwaarde moet in 2010 zijn bereikt. Er is ook een langetermijndoelstelling van 6.000 (µg/m³) x uur vastgesteld, waarbij het jaar 2020 als richtjaar geldt. De streefwaarde geldt voor een kalenderjaar.

Ozon en vegetatie

Natuurlijke vegetatie maar ook landbouwgewassen ondervinden nadelige gevolgen als ze blootgesteld worden aan ozon. Belangrijkste effecten zijn een verminderde gewasopbrengst en bladbeschadiging. In de EU25 wordt de schade aan landbouwgewassen door ozon geschat op 2.8 miljard euro (cijfers voor het jaar 2000).

De situatie in 2006

Gemiddeld over Nederland lag de AOT40-ozonconcentratie tijdens de zomer van 2006 met 18300 (µg/m³) x uur net iets boven de streefwaarde van 18000 (µg/m³) x uur. In 2006 zijn de hoogste waarden gedurend een periode van meer dan tien jaar gemeten. In vergelijking tot vorige jaren was in de zomerperiode, met name in de maanden juni en juli, op een groot aantal dagen sprake van zomersmog. In de tweede helft van juli werd in grote delen van Europa sterk verhoogde ozonconcentraties waargenomen.
De ruimtelijke verschillen in concentratie over Nederland zijn groot. In 2006 komen hoge concentraties voor in oost en zuidoost Nederland. De laagste niveaus worden bereikt in het noorden langs de Waddenkust. Alle natuur in Nederland, circa 6.000 km², is in 2006 blootgesteld aan een niveau boven de langetermijndoelstelling van 6000. Slechts de helft van het natuurareaal was blootgesteld aan waarden onder de streefwaarde.
Het moge duidelijk zijn dat 2006 een jaar was met uitzonderlijk hoge ozonconcentraties. Door de lage waarden gemeten in 2002, 2004 en 2005 ligt het vijfjarig gemiddelde veel lager. Echter, gemiddeld over deze vijf jaar moet geconstateerd worden dat bij een landelijk gemiddelde AOT40-waarde van 9400 (µg/m³) x uur voor alle natuur de streefwaarde niet maar de langetermijndoelstelling wel overschreden wordt.

Ozonconcentraties nemen niet langer af

Een trend in ozonconcentraties is door de sterke jaar-op-jaar variaties moeilijk te ontdekken. De vijfjaargemiddelde ozonconcentratie, uitgedrukt als AOT40, is vanaf 1990 sterk gedaald maar vanaf 2000 lijkt het alsof de daling zich niet langer voorzet. De daling van de AOT40 bevestigt de aanwijzingen dat ozonconcentraties hier en elders in Europa in het begin van de jaren negentig zijn gedaald. De meest waarschijnlijke oorzaak hiervoor is de aanzienlijke reductie van de uitstoot van ozonvormende stoffen in Europa. De laatste jaren zien we echter in Nederland, maar ook elders in Europa, geen verdere daling van de ozonconcentraties meer. Toch vindt er toch nog steeds een verdere reductie in uitstoot plaats. De meest waarschijnlijke verklaring is dat emissies buiten Europa, op de schaal van het noordelijk halfrond, de positieve effecten van Europese emissiereducties deels te niet hebben gedaan. Veranderingen in de weersomstandigheden en de specifieke chemie tussen ozon en stikstofoxiden spelen hierbij mogelijk ook een rol.

Relatie ozonnorm en emissiebeleid

De Europese Unie heeft de streefwaarde voor 2010 gekoppeld aan een maximaal toegestane uitstoot van de ozonvormende stoffen Vluchtige Organische Stoffen (VOS) en stikstofoxiden (NO_x) per EU-land. Deze plafonds zijn vastgelegd in de zogenaamde National Emission Ceiling (NEC) richtlijn. Een recente evaluatie laat zijn dat het gestelde emissieplafond voor Vluchtige Organische Stoffen voor de EU15 als geheel waarschijnlijk niet gehaald zal worden hoewel 10 van de 15 EU-landen - waaronder Nederland - op koers liggen. Een overeenkomstig beeld wordt gevonden voor stikstofoxiden: 9 van de 15 EU-lidstaten - waaronder Nederland - hebben hier problemen; voor de EU15 als geheel zal de emissie vermoedelijk boven het gestelde plafond uitkomen.
De NEC-richtlijn definieert, naast nationale emissieplafonds, ook tussentijdse milieudoelstellingen. De NEC-richtlijn stelt voor de blootstelling van vegetatie aan ozon een verlaging met een derde in 2010 ten opzichte van de situatie in 1990 voor. Een vergelijking van de vijfjaargemiddelden over de periode 1990/1994 en over 2002/2006 leert dat deze NEC-milieudoelstelling nu al bereikt is. De AOT40-waarden zijn gemiddeld met een kleine 40% afgenomen in deze periode.
CAFE is een programma van de Europese Commissie om de luchtkwaliteit in de Europese Unie te verbeteren tot een niveau waarbij 'geen significant negatieve effecten' meer optreden voor de menselijke gezondheid en het milieu. De CAFE thematische strategie is onderbouwd met berekeningen die zijn uitgevoerd met het RAINS model voor het jaar 2020. RAINS is het model voor luchtverontreiniging dat de Europese Commissie gebruikt voor onderbouwing van nieuw luchtverontreinigingsbeleid. In deze berekeningen is niet de AOT40-waarde voor vegetatie maar de waarde voor bossen geëvalueerd. De kritische waarden voor bossen is 10.000 (μg/m³) x uur. Hierbij wordt gesommeerd over de zes zomermaanden (april-september). De doelstelling voor bossen is strenger dan die voor overige vegetatie. Voor de meeste gebieden in Europa geldt dat, als de kritische waarde voor bossen is gerealiseerd, ook aan de langetermijndoelstelling voor overige vegetatie is voldaan. De RAINS-berekeningen laten zien dat het areaal van het Nederlandse bos waar de kritisch waarde wordt overschreden, van 2000 tot 2020 nauwelijks afneemt.

Onzekerheden

De ozonwaarnemingen hebben een onzekerheid van 15% (bij een betrouwbaarheidinterval van 95%); daarnaast is er sprake van een kleine systematische onderschatting van de concentratie met 4 tot 5 %. Nemen we deze fouten in beschouwing dan kan, met zeer grote waarschijnlijkheid, geconcludeerd worden dat op bijna alle meetstations het vijfjarig gemiddelde over de periode 2002-2006 lager is dan de streefwaarde; op twee stations is de kans op overschrijding van de streefwaarde 20-40%.