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La couche d’ozone de la Terrecouche d’ozoneRégion de la stratosphère contenant la majeure partie de l’ozone atmosphérique. La couche d’ozone se trouve à environ 15-40 kilomètres (10-25 miles) au-dessus de la surface de la Terre, dans la stratosphère. L’appauvrissement de cette couche par les substances appauvrissant la couche d’ozone (SACO) entraînera une augmentation des niveaux d’UVB, ce qui provoquera une augmentation des cancers de la peau et des cataractes, ainsi que des dommages potentiels à certains organismes marins, plantes et plastiques. La page scientifique (http://www.epa.gov/ozone/science/index.html) offre beaucoup plus de détails sur la science de l’appauvrissement de la couche d’ozone. protège toute vie des rayonnements nocifs du soleil, mais les activités humaines ont endommagé ce bouclier. Moins de protection de la couche d’ozone contre les ultraviolets (UV)Les UVLe rayonnement ultraviolet est une partie du spectre électromagnétique dont les longueurs d’onde sont plus courtes que celles de la lumière visible. Le soleil produit des UV, qui sont généralement divisés en trois bandes : UVA, UVB et UVC. Les UVA ne sont pas absorbés par l’ozone. Les UVB sont principalement absorbés par l’ozone, bien qu’une partie atteigne la Terre. Les UVC sont complètement absorbés par l’ozone et l’oxygène normal. La NASA fournit plus d’informations sur son site web (http://www.nas.nasa.gov/About/Education/Ozone/radiation.html). endommagera, avec le temps, les cultures et entraînera des taux plus élevés de cancer de la peau et de cataracte.

I. La couche d’ozone

L’atmosphère terrestre est composée de plusieurs couches. La couche la plus basse, la troposphèretroposphèreLa région de l’atmosphère la plus proche de la Terre. La troposphère s’étend de la surface jusqu’à environ 10 km d’altitude, bien que cette hauteur varie en fonction de la latitude. Presque toutes les conditions météorologiques se déroulent dans la troposphère. Le mont Everest, la plus haute montagne de la Terre, ne fait que 8,8 km de haut. Les températures diminuent avec l’altitude dans la troposphère. Lorsque l’air chaud s’élève, il se refroidit et retombe sur Terre. Ce processus, connu sous le nom de convection, signifie qu’il y a d’énormes mouvements d’air qui mélangent très efficacement la troposphère., s’étend de la surface de la Terre jusqu’à environ 6 miles ou 10 kilomètres (km) d’altitude. Pratiquement toutes les activités humaines se déroulent dans la troposphère. Le mont Everest, la plus haute montagne de la planète, ne mesure qu’environ 9 km de haut. La couche suivante, la stratosphèrestratosphèreRégion de l’atmosphère située au-dessus de la troposphère. La stratosphère s’étend d’environ 10 km à environ 50 km d’altitude. Les compagnies aériennes commerciales volent dans la basse stratosphère. La stratosphère se réchauffe à des altitudes plus élevées. En fait, ce réchauffement est causé par l’absorption des rayons ultraviolets par l’ozone. L’air chaud reste dans la haute stratosphère, et l’air froid reste plus bas, de sorte qu’il y a beaucoup moins de mélange vertical dans cette région que dans la troposphère., se poursuit de 10 km (6 miles) à environ 50 km (31 miles). La plupart des avions commerciaux volent dans la partie inférieure de la stratosphère.

La majeure partie de l’ozone atmosphérique est concentrée dans une couche de la stratosphère, à environ 9 à 18 miles (15 à 30 km) au-dessus de la surface de la Terre (voir la figure ci-dessous). L’ozone est une molécule qui contient trois atomes d’oxygène. À tout moment, des molécules d’ozone sont constamment formées et détruites dans la stratosphère. La quantité totale est restée relativement stable au cours des décennies où elle a été mesurée.

Source : Figure Q1-2 tirée de Michaela I. Hegglin (auteur principal), David W. Fahey, Mack McFarland, Stephen A. Montzka et Eric R. Nash, Twenty Questions and Answers About the Ozone Layer : 2014 Update, Scientific Assessment of Ozone Depletion : 2014, 84 pages, Organisation météorologique mondiale, Genève, Suisse, 2015.La couche d’ozone dans la stratosphère absorbe une partie du rayonnement du soleil, l’empêchant d’atteindre la surface de la planète. Surtout, elle absorbe la partie de la lumière UV appelée UVBUVBA bande de rayonnement ultraviolet avec des longueurs d’onde de 280-320 nanomètres produite par le Soleil. Les UVB sont un type de lumière ultraviolette provenant du soleil (et des lampes solaires) qui a plusieurs effets nocifs. Les UVB sont particulièrement efficaces pour endommager l’ADN. Ils sont à l’origine du mélanome et d’autres types de cancer de la peau. Ils ont également été associés à des dommages causés à certains matériaux, cultures et organismes marins. La couche d’ozone protège la Terre contre la plupart des UVB provenant du soleil. Il est toujours important de se protéger contre les UVB, même en l’absence d’appauvrissement de la couche d’ozone, en portant des chapeaux, des lunettes de soleil et de la crème solaire. Toutefois, ces précautions deviendront plus importantes à mesure que l’appauvrissement de la couche d’ozone s’aggravera. La NASA fournit plus d’informations sur son site web (http://www.nas.nasa.gov/About/Education/Ozone/radiation.html)… Les UVB ont été liés à de nombreux effets nocifs, notamment les cancers de la peau, les cataractes et les dommages causés à certaines cultures et à la vie marine.

Les scientifiques ont établi des relevés sur plusieurs décennies qui détaillent les niveaux normaux d’ozone pendant les cycles naturels. Les concentrations d’ozone dans l’atmosphère varient naturellement en fonction des taches solaires, des saisons et de la latitude. Ces processus sont bien compris et prévisibles. Chaque réduction naturelle des niveaux d’ozone a été suivie d’un rétablissement. À partir des années 1970, cependant, des preuves scientifiques ont montré que le bouclier d’ozone s’appauvrissait bien au-delà des processus naturels.

II. Appauvrissement de l’ozone

Lorsque les atomes de chlore et de brome entrent en contact avec l’ozone dans la stratosphère, ils détruisent les molécules d’ozone. Un atome de chlore peut détruire plus de 100 000 molécules d’ozone avant d’être éliminé de la stratosphère. L’ozone peut être détruit plus rapidement qu’il n’est créé naturellement.

Certains composés libèrent du chlore ou du brome lorsqu’ils sont exposés à une lumière UV intense dans la stratosphère. Ces composés contribuent à l’appauvrissement de la couche d’ozone, et sont appelés substances appauvrissant la couche d’ozone (SACOODSA composé qui contribue à l’appauvrissement de l’ozone stratosphérique. Les SAO comprennent les chlorofluorocarbures (CFC), les hydrochlorofluorocarbures (HCFC), les halons, le bromure de méthyle, le tétrachlorure de carbone, les hydrobromofluorocarbures, le chlorobromométhane et le méthylchloroforme. Les SAO sont généralement très stables dans la troposphère et ne se dégradent que sous l’effet d’une lumière ultraviolette intense dans la stratosphère. Lorsqu’elles se décomposent, elles libèrent des atomes de chlore ou de brome, qui appauvrissent alors l’ozone. Une liste détaillée (http://www.epa.gov/ozone/science/ods/index.html) des substances de classe I et de classe II avec leur PDO, leur PRP et leur numéro CAS est disponible). Les SAO qui libèrent du chlore comprennent les chlorofluorocarboneschlorofluorocarbonesGaz couverts par le protocole de Montréal de 1987 et utilisés pour la réfrigération, la climatisation, l’emballage, l’isolation, les solvants ou les propulseurs d’aérosols. Comme ils ne sont pas détruits dans la basse atmosphère, les CFC dérivent dans la haute atmosphère où, dans des conditions appropriées, ils dégradent l’ozone. Ces gaz sont remplacés par d’autres composés : les hydrochlorofluorocarbones, qui remplacent provisoirement les CFC et sont également couverts par le protocole de Montréal, et les hydrofluorocarbones, qui sont couverts par le protocole de Kyoto. Toutes ces substances sont également des gaz à effet de serre. Voir hydrochlorofluorocarbures, hydrofluorocarbures, perfluorocarbures, substance appauvrissant la couche d’ozone. (CFC), hydrochlorofluorocarbureshydrochlorofluorocarburesComposés contenant des atomes d’hydrogène, de fluor, de chlore et de carbone. Bien qu’ils soient des substances appauvrissant la couche d’ozone, ils sont moins puissants pour détruire l’ozone stratosphérique que les chlorofluorocarbures (CFC). Ils ont été introduits comme substituts temporaires des CFC et sont également des gaz à effet de serre. Voir substance appauvrissant la couche d’ozone. (HCFC), tétrachlorure de carbonetétrachlorure de carboneComposé constitué d’un atome de carbone et de quatre atomes de chlore. Le tétrachlorure de carbone était largement utilisé comme matière première dans de nombreux usages industriels, notamment la production de chlorofluorocarbones (CFC), et comme solvant. L’utilisation de solvants a pris fin lorsqu’on a découvert qu’il était cancérigène. Il est également utilisé comme catalyseur pour délivrer des ions chlore dans certains processus. Son potentiel d’appauvrissement de la couche d’ozone est de 1,2. et le méthyl chloroformeméthyl chloroformeComposé constitué de carbone, d’hydrogène et de chlore. Le méthyl chloroforme est utilisé comme solvant industriel. Son potentiel d’appauvrissement de la couche d’ozone est de 0,11 . Les SAO qui libèrent du brome comprennent les halonshalonsComposés, également appelés bromofluorocarbures, qui contiennent du brome, du fluor et du carbone. Ils sont généralement utilisés comme agents extincteurs et provoquent un appauvrissement de la couche d’ozone. Le brome est plusieurs fois plus efficace que le chlore pour détruire l’ozone stratosphérique. Voir substance appauvrissant la couche d’ozone. et bromure de méthylebromure de méthyleComposé constitué de carbone, d’hydrogène et de brome. Le bromure de méthyle est un pesticide efficace utilisé pour la fumigation des sols et de nombreux produits agricoles. Comme il contient du brome, il appauvrit l’ozone stratosphérique et son potentiel d’appauvrissement de l’ozone est de 0,6. La production de bromure de méthyle a été éliminée progressivement le 31 décembre 2004, sauf pour les exemptions autorisées. De nombreuses autres informations sont disponibles (http://www.epa.gov/ozone/mbr/index.html) . Bien que les SAO soient émises à la surface de la Terre, elles finissent par être transportées dans la stratosphère au cours d’un processus qui peut prendre jusqu’à deux à cinq ans.

Dans les années 1970, les préoccupations concernant les effets des substances appauvrissant la couche d’ozone (SAOODSA composé qui contribue à l’appauvrissement de l’ozone stratosphérique. Les SAO comprennent les chlorofluorocarbures (CFC), les hydrochlorofluorocarbures (HCFC), les halons, le bromure de méthyle, le tétrachlorure de carbone, les hydrobromofluorocarbures, le chlorobromométhane et le méthylchloroforme. Les SAO sont généralement très stables dans la troposphère et ne se dégradent que sous l’effet d’une lumière ultraviolette intense dans la stratosphère. Lorsqu’elles se décomposent, elles libèrent des atomes de chlore ou de brome, qui appauvrissent alors l’ozone. Une liste détaillée (http://www.epa.gov/ozone/science/ods/index.html) des substances de classe I et de classe II avec leur PDO, leur PRP et leur numéro CAS est disponible.) sur la couche d’ozone stratosphériquecouche d’ozoneRégion de la stratosphère contenant la majeure partie de l’ozone atmosphérique. La couche d’ozone se trouve à environ 15-40 kilomètres (10-25 miles) au-dessus de la surface de la Terre, dans la stratosphère. L’appauvrissement de cette couche par les substances appauvrissant la couche d’ozone (SACO) entraînera une augmentation des niveaux d’UVB, ce qui provoquera une augmentation des cancers de la peau et des cataractes, ainsi que des dommages potentiels à certains organismes marins, plantes et plastiques. La page scientifique (http://www.epa.gov/ozone/science/index.html) offre beaucoup plus de détails sur la science de l’appauvrissement de la couche d’ozone. incité plusieurs pays, dont les États-Unis, à interdire l’utilisation des chlorofluorocarbones (CFCCFCComposés organiques constitués d’atomes de carbone, de chlore et de fluor. Un exemple est le CFC-12 (CCI2F2), utilisé comme réfrigérant dans les réfrigérateurs et les climatiseurs et comme agent gonflant pour les mousses. Les CFC gazeux peuvent appauvrir la couche d’ozone lorsqu’ils s’élèvent lentement dans la stratosphère, sont décomposés par un fort rayonnement ultraviolet, libèrent des atomes de chlore, puis réagissent avec les molécules d’ozone. Voir Substance appauvrissant la couche d’ozone.) comme aérosolaérosolPetite gouttelette ou particule en suspension dans l’atmosphère, contenant généralement du soufre. Les aérosols sont émis naturellement (par exemple, lors d’éruptions volcaniques) et à la suite d’activités humaines (par exemple, en brûlant des combustibles fossiles). Il n’y a pas de lien entre les aérosols particulaires et les produits pressurisés également appelés aérosols. (Voir ci-dessous) propulseurs. Cependant, la production mondiale de CFC et d’autres SAO a continué à croître rapidement, car de nouvelles utilisations ont été trouvées pour ces produits chimiques dans la réfrigération, l’extinction des incendies, la mousse isolante et d’autres applications.

Certains processus naturels, tels que les grandes éruptions volcaniques, peuvent avoir un effet indirect sur les niveaux d’ozone. Par exemple, l’éruption du mont Pinatubo en 1991 n’a pas augmenté les concentrations de chlore stratosphérique, mais elle a produit de grandes quantités de minuscules particules appelées aérosolsaérosolsPetites particules ou gouttelettes liquides dans l’atmosphère qui peuvent absorber ou réfléchir la lumière du soleil selon leur composition. (différent des produits de consommation également appelés aérosols). Ces aérosols augmentent l’efficacité du chlore à détruire l’ozone. Les aérosols dans la stratosphère créent une surface sur laquelle le chlore à base de CFC peut détruire l’ozone. Cependant, l’effet des volcans est de courte durée.

Toutes les sources de chlore et de brome ne contribuent pas à l’appauvrissement de la couche d’ozone. Par exemple, les chercheurs ont constaté que le chlore provenant des piscines, des installations industrielles, du sel marin et des volcans n’atteint pas la stratosphère. En revanche, les SAO sont très stables et ne se dissolvent pas dans la pluie. Il n’existe donc pas de processus naturels qui éliminent les SAO de la basse atmosphère.

Un exemple d’appauvrissement de l’ozone est le « trou » annuel d’ozone au-dessus de l’AntarctiqueExit qui se produit au printemps antarctique depuis le début des années 1980. Il ne s’agit pas vraiment d’un trou à travers la couche d’ozone, mais plutôt d’une grande zone de la stratosphère avec des quantités extrêmement faibles d’ozone.

L’appauvrissement de l’ozone ne se limite pas à la zone au-dessus du pôle Sud. Des recherches ont montré que l’appauvrissement de l’ozone se produit au-dessus des latitudes qui comprennent l’Amérique du Nord, l’Europe, l’Asie et une grande partie de l’Afrique, de l’Australie et de l’Amérique du Sud. Vous trouverez plus d’informations sur l’étendue mondiale de l’appauvrissement de la couche d’ozone dans l’Évaluation scientifique de l’appauvrissement de la couche d’ozone : 2014Exit élaborée par le Programme des Nations unies pour l’environnement.