Ozonconcentraties en vegetatie, 1990-2010

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 tot 4,2 miljard euro (cijfers voor het jaar 2000). Daarom heeft de Europese Unie heeft voor de bescherming van vegetatie een streefwaarde voor ozon (O₃) in lucht vastgesteld. De streefwaarde is uitgedrukt als een zogeheten AOT40, waarbij 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 moest in 2010 zijn bereikt.

Er is ook een langetermijndoelstelling van 6.000 (µg/m³) x uur vastgesteld. Deze wordt beoordeeld op jaarbasis. Een termijn waarop deze doelstelling moet worden bereikt, is echter in de luchtkwaliteitsrichtlijn niet vastgesteld.    

De situatie in 2010

Gemiddeld over Nederland lag de AOT40 in 2010 op een waarde van 6900 (µg/m³) x uur. Dit behoort tot de lagere waarden sinds 1990. Sinds 2000 zijn echter een aantal hoge tot zeer hoge waarden gemeten (2001, 2003, 2006) maar ook de de laagste gedurende de afgelopen 15 jaar (2002, 2007, 2009). Dit illustreert de sterke veranderingen van jaar tot jaar als gevolg van de verschillen in weersomstandigheden.

De grote jaarlijkse variaties in ozonconcentraties wordt vooral veroorzaakt door een verschil in weersomstandigheden. Tijdens warme dagen met weinig wind, veelal uit oostelijke of zuidelijke richting, zijn de omstandigheden gunstig voor ozonvorming. In jaren met veel zomerse dagen zoals 1994, 1995 en 2003, komen vaker hoge ozonconcentraties voor dan gedurende jaren met minder zomerse dagen.

In het grootste deel van Nederland lagen de AOT40-waarden tussen 4900 en 8800 (µg/m³) x uur, dus deels nog boven de langtermijndoelstelling van 6.000 (µg/m³) x uur. Hogere concentraties worden, zoals ook in voorgaande jaren, in Zuidoost-Nederland gevonden. De streefwaarde is in 2010 niet overschreden.

Het voortschrijdend vijfjarig gemiddelde lag in 2010 op vrijwel hetzelfde niveau als in 2009. Gemiddeld over 2006-2010 moet geconstateerd worden dat bij een landelijk gemiddelde AOT40-waarde van 7900 (µg/m³) x uur voor alle natuur de streefwaarde niet maar de langetermijndoelstelling wel wordt overschreden.

     

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 initiële 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. Er zijn een aantal mogelijke oorzaken voor het teniet doen van de positieve effecten van Europese emissiereducties: toenemende concentraties van ozon en ozonvormende stoffen door toenemende emissies op het Noordelijk halfrond (met name in Azië), veranderingen in de klimatologie en de chemische interactie tussen ozon en stikstofoxiden op lokale schaal. Hogere temperaturen leidend tot hogere emissies van biogene vluchtige organische stoffen, tot een snellere ozonvorming en - indien gepaard met droogte - tot een verminderde depositie van ozon, spelen 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 van het Europees Milieu Agentschap laat zien dat naar verwachting de totale emissie in de EU27 ongeveer 10% onder het emissieplafond voor Vluchtige Organische Stoffen voor de EU27 als geheel (berekend als de som van de emissieplafonds voor de individuele landen) zal liggen, hoewel vier van de 27 EU-landen aangeven dat hun emissies de gestelde nationale plafonds zullen overschrijden. Nederland zal overigens het afgesproken VOS-emissieplafond waarschijnlijk halen.

Volgens het Europese Milieu Agentschap is het beeld voor stikstofoxiden anders: 12 van de 27 EU-lidstaten - waaronder Nederland - hebben hier problemen. Voor de EU27 als geheel zal de emissie vermoedelijk 6% boven het gestelde EU27-plafond (berekend als de som van de emissieplafonds voor de individuele landen) uitkomen. Een recente analyse van het PBL heeft echter aangetoond dat Nederland door de recessie het NEC-plafond waarschijnlijk wel zal halen.

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 2006/2010 leert dat deze NEC-milieudoelstelling al bereikt is.

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 tot en met 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.