La
Couche d'Ozone de la Stratosphère
La couche d'ozone est une couche de particules
d'ozone dispersées entre 19 et 30 kilomètres
d'altitude dans la stratosphère. La
concentration de l'ozone dans la couche d'ozone
est habituellement au-dessous de 10 parts
d'ozone par million. La couche d'ozone est
indispensable pour la vie sur Terre comme
elle absorbe le rayonnement ultraviolet (UV)
émit par le Soleil.
Les propriétés physiques
uniques de l'ozone permettent à la
couche d'ozone d'agir en tant que crème
solaire de notre planète, fournissant
un filtre invisible pour aider à protéger
toutes les formes de vie contre les rayons
ultraviolets (UV) dangereux du Soleil. La
plupart des rayonnements UV entrant dans l'atmosphère,
sont absorbés par l'ozone et empêchés
d'atteindre la surface de la Terre.
L'ozone est créé dans la
stratosphère au-dessus des tropiques
puis les vents stratosphériques le
véhiculent autour de la Terre. L'ozone
(O3) est composé de trois atomes d'oxygène
(O). Les molécules d'ozone sont capables
d'absorber les rayons ultraviolets et elles
se décomposent en dioxygène
(une molécule d'oxygène (O2))
et en un atome d'oxygène libre (O).
Puis quand le rayonnement solaire fortement
énergétique frappe une molécule
d'oxygène (O2) celle ci absorbe les
rayons UV et crée deux atomes d'oxygène
(O) en se divisant en deux. Si ce dernier
entre en contact avec une autre molécule
d'oxygène (O2) alors ils peuvent regénérer
une molécule d'ozone (O3). Ce
processus est connu sous le nom de photolyse.
L'ozone est également naturellement
décomposée dans la stratosphère
par la lumière du Soleil et par une
réaction chimique avec divers composés
contenant de l'azote, de l'hydrogène
et du chlore. Ces produits chimiques se trouvent
tous naturellement dans l'atmosphère
en très petites quantités. Les
éruptions volcaniques peuvent modifier
la quantité d'ozone dans l'atmosphère
comme ce fût le cas lors de l'éruption
du Pinatubo et de l'Hudson, en 1991. Puis
c'est de même pour
l'activité solaire sur l'influence
de la quantité d'ozone stratosphèrique.
Une vidéo donnant
des explications sur la couche d'ozone
L'anomalie de l'ozone
stratosphèrique suivant la latitude
depuis 1978. Source la NOAA
Le
Trou dans la Couche d'Ozone
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L'amincissement de
la couche d'ozone se produit quand
l'équilibre naturel entre la
production et la destruction de l'ozone
stratosphérique est inclinée
en faveur de la destruction. Bien
que les phénomènes naturels
puissent causer des pertes provisoires
de l'ozone, le chlore et le brome
libéré des composés
synthétiques tels que les CFC
qui sont maintenant reconnus comme
cause principale de cet amincissement.
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Quand on parle de trou
d'ozone cela ne veut pas dire qu'il y
a un trou dans la couche d'ozone au-dessus
de nous dans le ciel qui laisserait passer
les rayonnement ultraviolets (UV) nocif
du Soleil. Mais c'est un amincissement
de la couche d'ozone, en fait, se produisant
partout dans le monde à cause de
la pollution produite par l'homme, aux
niveaux de la stratosphère, 19
à 30 kilomètres au-dessus
de la surface de la Terre. Cependant,
dans certaines régions du monde,
l'amincissement de la couche d'ozone est
particulièrement plus importante
que dans d'autre, voire grave, et c'est
dans ces régions où le terme
"trou dans la couche d'ozone"
s'applique strictement.
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Au printemps de l'hémisphère
du Sud, on observe une destruction
significative de l'ozone dans la
stratosphère au-dessus de
l'Antarctique, avec des pertes jusqu'à
60 %. Ceci est dû au vortex
polaire (tourbillon polaire)
qui chaque hiver isole l'air situé
aux latitudes polaires du reste
de l'atmosphère terrestre
et aux très basses températures
lors de l'hiver (au-dessous de -80°C)
comme il fait nuit en permanence.
Quand il fait très froid
et qu'il n'y a pas de lumière,
des PSC
(Polar Stratospheric Clouds)
se forment dans la stratosphère
polaire. Puis au début du
printemps la lumière du Soleil
revient. Alors sous l'action du
rayonnement ultraviolet (UV) tout
les PSC qui se sont formés
l'hiver détruisent l'ozone
et elle n'est pas remplacée
comme à cette saison il n'y
a plus d'apport de nouvel ozone
atmosphérique. C'est dès
la fin du printemps que la circulation
atmosphérique change, et
que de l'ozone qui vient de l'atmosphère
tropicale réalimente l'atmosphère
polaire. Le trou dans la couche
d'ozone au-dessus de l'Antarctique
s'est formé chaque année
depuis le début des années
1970.
Depuis 1970 le trou est devenu
plus grand et plus profond, dans
le sens que de plus en plus d'ozone
est détruit. Mais à
partir des observations réalisées
par les satellites SAGE et HALOE,
il a été constaté
que le taux de diminution de la
couche d'ozone dans la haute atmosphère
s'est réduit depuis 1997.
Les scientifiques ont constaté
que le trou de la couche d'ozone
s'élargissait moins vite
depuis 1997 dans les hautes couches
de l'atmosphère (35 à
45 km d'altitude).
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Voici des données
de deux instruments sur le même
vaisseau spatial.
On voit le total de l'ozone en colonne
comme une surface déformée
pseudo-colorée.
Les profils de l'ozone sont quadrillés
dans un volume et ensuite coupés
pour rapporter
une surface de pression de latitude
montrée comme la pseudo-couleur
avec des contours.
Les deux données sont montrées
sur l'hémisphère sud
dans une projection orthographique
polaire enregistrée avec une
carte superficielle topographique.
Des données
de la NASA/GSFC, Greenbelt, MD
La très basse température
hivernale de l’Antarctique favorise
la concentration de ces molécules
dans l’atmosphère sous forme
inerte. Mais dès que l’ensoleillement
recommence, sous l’action des rayons
UV, ce chlore devient actif et réagit
avec les molécules d’ozone.
Il se produit une réaction en chaîne
catastrophique : un seul atome de chlore
libéré peut entraîner
la destruction de 100.000
molécules d’ozone. Or la couche
stratosphérique d’ozone constitue
notre seul bouclier contre les redoutables
rayons UV . L’ampleur du phénomène
en Antarctique est vraiment très
inquiétante.
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