Déplétion de la couche d’ozone 

Si le réchauffement climatique global et la perte en biodiversité sont des sujets qui inquiètent, la déplétion de la couche d’ozone n’est pas moins préoccupante. En effet, les activités humaines ont eu pendant longtemps la conséquence de détruire l’ozone situé dans la stratosphère. Quel impact cela peut-il avoir sur la vie sur Terre ? Pourquoi et comment les gouvernements ont-ils lutté contre ce phénomène ? Où en est-on aujourd’hui ? Nous vous dévoilons tout ce qu’il y a à savoir !

Ozone stratosphérique et ozone troposphérique : quelles différences ?

Qu’est-ce que l’ozone ?

Commençons par quelques définitions… L’ozone est un gaz constitué de 3 atomes d’oxygène. Sa formule chimique est donc : O₃.

Considéré comme un polluant important, ainsi que comme un gaz à effet de serre, ses effets dépendent principalement de sa localisation dans notre atmosphère. Raison pour laquelle nous parlons d’un ozone stratosphérique et d’un ozone troposphérique.

L’ozone troposphérique : un polluant puissant

Ainsi, lorsqu’il se situe dans la troposphère, c’est-à-dire la couche de l’atmosphère la plus proche du sol, l’ozone se comporte comme un polluant puissant.

Il provoque en effet, entre autres :

• des difficultés respiratoires et des risques cardiovasculaires ;
• une dégradation des cultures, des jardins et des plantes ;
• l’apparition des smog fog, ou brouillards de pollution, dans les villes.

Aussi, au niveau du sol, l’augmentation des concentrations d’ozone n’est pas un but à atteindre. Au contraire, il s’agit de diminuer cette pollution.

L’ozone stratosphérique : un gaz essentiel

En revanche, pour ce qui est de la stratosphère, soit la couche de l’atmosphère située directement au-dessus de la troposphère, il s’agit d’une tout autre affaire.

En effet, dans cette zone située entre 20 et 50 km d’altitude, l’ozone a un double rôle : non seulement il absorbe une grande partie des rayons UV qui nous viennent du Soleil, mais il contribue aussi au maintien des températures terrestres via l’effet de serre. D’ailleurs, l’ozone est présent dans la stratosphère en bien plus grande quantité que dans la troposphère : 10 ppmy, contre 0,04 pour l’ozone troposphérique.

Ainsi, il protège les êtres vivants sur Terre via :

• le maintien des conditions nécessaires à la vie ;
• la non-surexposition aux ultraviolets (UV), qui provoquent des cancers, un affaiblissement du système immunitaire, ainsi qu’une diminution de la photosynthèse.

Ici, les enjeux sont donc différents : il s’agit de sauvegarder la couche d’ozone. En effet, son amincissement, voire sa disparition, pourrait avoir des conséquences très néfastes.

Qu’est-ce que la déplétion de la couche d’ozone ?

Oui, mais justement, nous rencontrons depuis quelques dizaines d’années un problème majeur : la déplétion de la couche d’ozone au-dessus de l’Arctique et de l’Antarctique.

Un phénomène observé dans les années 1980

Cet appauvrissement de l’ozone stratosphérique a été mis en évidence pour la première fois dans les années 1980. On parle alors d’un « trou » dans la couche d’ozone.

Mais ce trou n’a pas une forme constante : les processus physico-chimiques en jeu provoquent en effet des variations saisonnières.

Ainsi, on observe :

• une diminution de la concentration d’ozone dans la stratosphère entre la fin de l’hiver et le printemps ;
• une reconstruction d’une partie de l’ozone ainsi détruit le reste de l’année.

À l’époque, la reconstitution de l’ozone n’atteignait pas les niveaux de destruction. C’est pourquoi, d’année en année, on observait un amincissement de la couche d’ozone.

À partir de quelle concentration d’ozone parle-t-on d’un trou dans la couche d’ozone ?

Mais comment évalue-t-on la destruction de l’ozone ? Tout simplement grâce aux mesures réalisées à l’aide des satellites.

Ces derniers possèdent des instruments capables d’évaluer la concentration de l’ozone atmosphérique en divers points de la Terre.

Cette concentration est alors exprimée en unité Dobson, ou DU.

En temps normal, l’ozone devrait être à une concentration de 300 DU dans la stratosphère. Lorsqu’elle passe en dessous du seuil de 275 DU, on parle d’un trou dans la couche d’ozone.

À quoi cette destruction de la couche d’ozone est-elle due ?

Après avoir observé pour la première fois le trou dans la couche d’ozone, il restait à comprendre ce qui en était la cause.

Les émissions anthropiques à la source du trou d’ozone

La réponse est sans surprise : les activités humaines. En effet, un certain nombre de composants déversés dans notre atmosphère ont pour effet de détruire l’ozone, à la suite de plusieurs réactions chimiques.

C’est le cas notamment des composés du chlore, incluant les très fameux chlorofluorocarbures (ou CFC), mais aussi l’Halon. Ces derniers ont été couramment utilisés, jusque dans les années 1990, dans les aérosols, les réfrigérants et bien d’autres produits encore.

Même si ces gaz sont émis au niveau du sol, les couches de l’atmosphère communiquent entre elles : ainsi, en atteignant la stratosphère, les atomes de chlore et de brome de ces gaz sont libérés sous l’effet du rayonnement UV.

Ces atomes réagissent alors avec les molécules d’ozone, détruisant ces dernières.

Du fait des conséquences très négatives que pourrait avoir la destruction totale de cette couche d’ozone, des mesures rapides ont heureusement été mises en œuvre, via les signatures :

• de la Convention de Vienne sur la protection de la couche d’ozone, en 1985 ;
• du Protocole de Montréal, en 1987.

Ces accords internationaux avaient pour but de déterminer les moyens de diminuer, voire de supprimer, à l’échelle mondiale, les substances appauvrissant la couche d’ozone.

Le potentiel de déplétion de l’ozone de différents composés

Afin de connaître précisément l’impact de chaque substance chimique sur l’ozone, une échelle a été développée : le potentiel de déplétion de l’ozone, ou potentiel de destruction de l’ozone (PDO).

C’est grâce à cette échelle que nous savons quels composés sont à proscrire et ceux qui peuvent continuer à être utilisés. Ainsi, par définition, le PDO du CFC-11 est de 1,0. De manière globale, tous les CFC ont un PDO supérieur à 0,4. À l’inverse, les hydrofluorocarbures, ou HCFC, ont un PDO compris entre 0,01 et 0,05 : ils sont donc bien moins contributeurs à la déplétion de la couche d’ozone que les CFC.

Trou dans la couche d’ozone : où en est-on aujourd’hui ?

Si, à la suite de la diminution des émissions de certaines substances, la destruction de l’ozone s’est ralentie, tout n’est pas encore gagné.

En effet, en août 2020, l’Organisation mondiale de la météorologie (ou OMM), observait la réapparition du trou dans l’atmosphère moyenne. Et ce, alors que les conclusions du rapport de l’OMM sur la déplétion de l’ozone en 2018 étaient plutôt positives, indiquant que l’ozone atteindrait les concentrations pré-1980 d’ici 2060.

D’ailleurs, ce nouvel amincissement de la couche d’ozone a atteint un record ! En effet, sa superficie a atteint 24,8 millions de km² au-dessus de l’Antarctique, avant de se résorber en décembre 2020.

Alors, pourquoi ce trou s’est-il formé alors qu’on observait une amélioration depuis plusieurs années ? En réalité, les conditions météorologiques spécifiques d’août 2020 ont joué un grand rôle dans ce phénomène. En effet, un vortex polaire fort et très froid (moins de -78 °C) s’est formé dans la stratosphère. Autrement dit, les conditions idéales pour détruire les molécules d’ozone étaient en œuvre !

Malgré tout, les mesures mises en place par de nombreux pays dans le monde semblent avoir été suffisamment efficaces pour la préservation de la couche d’ozone. Aujourd’hui, malgré quelques variations interannuelles parfois inquiétantes, nous semblons nous diriger vers une bonne voie. Poursuivre les politiques adoptées à travers le Protocole de Montréal est essentiel pour éviter de détruire l’ozone.

En effet, s’il est possible de détruire cette couche rapidement, sa reconstruction est très lente. On se rend compte alors à quel point les activités humaines impactent l’environnement et le climat sur le long terme.