Qu’est-ce que la couche d’ozone ?

La couche d’ozone est une couche stratosphérique terrestre qui se situe entre 20 et 50 km d’altitude, se caractérisant par une concentration en ozone (O3) proportionnellement plus importante que dans les autres couches de l’atmosphère, de l’ordre de dix parties par million (ppm).

Comment fonctionne la couche d’ozone ? 

L’ozone de la stratosphère à la particularité d’absorber la plupart des rayonnements ultraviolets en provenance du Soleil dommageables, tel que les UVB, qui peuvent altérer l’ADN et se montrer nocifs sur le plan biologique. 

L’absorption des rayons ultraviolets par l’ozone crée une source de chaleur formant la stratosphère, que l’on peut définir comme étant une région où la température augmente avec l’altitude. 

La couche d’ozone joue donc un rôle majeur dans la structure de la température atmosphérique terrestre, car sans son action filtrante, les rayons UV-B pénétreraient directement l’atmosphère et atteindraient la surface de la Terre, ce qui serait susceptible d’entraîner des effets néfastes liés à l’exposition trop importante aux rayons.

Les UV-B altèrent l’ADN, ce qui les rend  fortement mutagènes sur les plantes ainsi que sur les espèces animales.

Malgré que l’ozone soit présent en faibles concentrations dans l’atmosphère, la partie principale se trouve dans la stratosphère, où il forme une couche de 10 à 50 km au-dessus de la surface de la Terre.

Détérioration de la couche d’ozone

Au cours des années 1970, les scientifiques ont découvert que la couche d’ozone diminuait, les instruments terrestres et les satellites ont enregistré une baisse de l’ozone stratosphérique due aux activités humaines avec les émissions de gaz.

Il faut savoir que les concentrations d’ozone varient dans l’atmosphère de manière naturelle, en fonction de la température, des conditions météorologiques, mais aussi de la latitude et de l’altitude.

De plus, des substances provenant de manifestations naturelles telles que les éruptions volcaniques peuvent également avoir de l’influence sur les niveaux d’ozone. Cependant, ces phénomènes naturels ne pouvaient pas être à l’origine du niveau de détérioration observé. 

Des études scientifiques ont prouvé que les responsables de la détérioration de la couche d’ozone étaient en réalité certaines substances chimiques artificielles. 

Ces substances appauvrissant la couche d’ozone (SAO) ont été proposée principalement dans les années 1970 dans une large gamme d’équipements destinés à l’industrie et aux consommateurs tel que les réfrigérateurs, les climatiseurs et les extincteurs.

La plupart des SAO répandues par les activités humaines se maintiennent dans la stratosphère pendant des décennies, ce qui démontre que la reconstitution de la couche d’ozone est un processus très long et très lent.

Qu’est-ce que le « Trou de la couche d’ozone » ?

La partie terrestre ou l’appauvrissement de la couche d’ozone est le plus important est au pôle Sud, ce phénomène se produit particulièrement à la fin de l’hiver ainsi qu’au début du printemps Arctique (d’août à novembre). 

Il plafonne généralement au début du mois d’octobre, où l’ozone est d’ordinaire totalement détruit, et ce, sur de vastes zones, et c’est cette forte diminution qui est à l’origine de ce que l’on nomme le “trou de la couche d’ozone”. Celui-ci est nettement visible sur des images enregistrées par des satellites d’observation au-dessus de l’Antarctique. 

Quasiment chaque année, la superficie entière du continent Antarctique se retrouve dépassée par celle du trou de la couche d’ozone.

Malgré que les pertes d’ozone dans l’hémisphère nord sont moins importantes, on observe aussi un rétrécissement de la couche d’ozone au-dessus de l’Arctique et de l’Europe continentale.

Quels sont les impacts de la détérioration de la couche d’ozone sur l’espèce humaine et l’écosystème ?

La diminution de la couche d’ozone est responsable d’une augmentation du rayonnement UV à la surface de la Terre, ce qui représente de nombreux risques pour la santé humaine.

Parmi ces effets négatifs sur la santé, on observe notamment l’augmentation de certains types de cancers de la peau et des cataractes, ainsi qu’un affaiblissement du système immunitaire. 

Le rayonnement UV a également des conséquences sur les écosystèmes terrestres et aquatiques en bouleversant la croissance des organismes, ainsi que les chaînes alimentaires et les cycles biochimiques : à titre d’exemple, en bouleversant la croissance des plantes, les rayonnements UV ont pour effet de réduire la productivité agricole, en outre, ils affectent également la vie aquatique constituant la base de la chaîne alimentaire, présente juste en dessous de la surface de l’eau, qui est particulièrement touchée par des niveaux élevés de rayonnement UV.

Qu’est-ce que le « protocole de Montréal » ?

Le protocole de Montréal, relatif à des substances nocives envers la couche d’ozone fut adopté en 1987, pour faire face à la destruction de celle-ci. 

Ce protocole est considéré comme la plus grande réussite en matière de protection de l’environnement dans l’histoire des Nations unies, de plus, il est le premier traité international signé par l’ensemble des pays du monde. 

Son but principal est de diminuer la production ainsi que la consommation des substances qui appauvrissent la couche d’ozone, pour réussir à diminuer leur présence dans l’atmosphère et à protéger au mieux la couche d’ozone.

D’après les chercheurs, le Protocole de Montréal, adopté en 1987, commencerait à porter ses fruits. Ce dernier prévoyait l’arrêt progressif de la production de substances responsables de la destruction de la couche d’ozone tel que les gaz « CFC », chlorofluorocarbures, que l’on utilise pour la fabrication des frigos ou des aérosols.

Restauration du trou de la couche d’ozone

Les dernières observations satellites au-dessus du pôle Sud ont affirmées que le trou de la couche d’ozone semble diminuer, ce qui provoque au passage des changements de circulation atmosphérique. 

Du côté de l’Antarctique, la couche d’ozone semble donc être sur la voie du rétablissement, une équipe de scientifiques du Colorado s’est aperçue que le trou dans la couche d’ozone au-dessus de l’Antarctique continuait à se résorber, cependant, du côté de l’Arctique, une autre tendance a été observée simultanément : Un trou exceptionnellement grand s’est formé dans la couche d’ozone.

Ce phénomène ne se produit généralement qu’une fois par décennie, et a battu son record en 2020 puisque le trou représentait près de 3 fois la superficie de Groenland, les dernières observations similaires avaient été effectuées en 1997 et en 2011.

Au pôle Nord, les scientifiques expliquent ce phénomène par des variations de températures liées aux concentrations de gaz : Les CFC, en s’associant aux basses températures forment dans la stratosphère des « nuages nacrés ». Lorsque ces nuages sont transpercés par le soleil, les gaz affectent les molécules d’ozone.

Avec l’arrivée du printemps et des températures adoucies, le soleil a fini par réchauffer la stratosphère du pôle Nord et terminer de faire disparaître ces nuages nacrés. Heureusement, le trou de la couche d’ozone surplombant l’Arctique est aujourd’hui refermé.