Etat du bouclier d'ozone qui protège la Terre. Trou dans la couche d'ozone.

Imaginez ce qu'était le monde il y a quatre milliards d'années. La planète était couverte de volcans, et l'atmosphère était constituée principalement de gaz carbonique et de méthane. Il n'y avait ni oxygène ni ozone.

Deux milliards d'années plus tard, la vie, apparue dans les océans, a commencé à produire de l'oxygène, qui s'est accumulé lentement dans l'atmosphère. À haute altitude, sous l'effet des rayons ultraviolets extrêmes, ce gaz se dissociait et se recombinait en ozone, formant progressivement une couche d'ozone à 25 km d'altitude. C'est cette couche protectrice qui a permis aux êtres vivants de coloniser la surface de la Terre.

Le trou dans la couche d'ozone en 2005 au-dessus du continent Antarctique. (Image des données de SCIAMACHY)

La couche d'ozone protège la terre des rayons ultraviolets du Soleil, rayons potentiellement cancérigènes en cas de trop forte exposition. Depuis le milieu des années 80, le «trou», une diminution de la concentration d'ozone à haute altitude, s'est creusé au-dessus de l'Antarctique, principalement en raison de la pollution due aux chlorofluorocarbones (CFC).

Ces composés étaient autrefois utilisés comme fluides de refroidissement pour les réfrigérateurs et systèmes d'air conditionné, ainsi que comme propulseurs pour les bombes aérosols. Depuis la signature du protocole de Montréal par plus de 180 pays en 1987, ils ont été remplacés par d'autres substances.

Mais les CFC mettent plusieurs dizaines d'années à se dissiper, et ceux émis par le passé continuent de grignoter la couche d'ozone, sous l'effet de réactions chimiques provoquées à haute altitude par la lumière solaire.

Les scientifiques estimaient jusqu'à présent que ce «trou» dans la couche d'ozone, mesuré par satellite et stations au sol, se résorberait d'ici 2040 à 2050. Mais selon les travaux présentés mardi par John Austin de l'Administration américaine des océans et de l'atmosphère (NOAA), basés sur des modélisations informatiques, la couche d'ozone ne devrait pas se reconstituer totalement avant 2065.

«Cela signifie qu'il va toujours y avoir des niveaux supérieurs d'ultraviolets», a commenté Paul Newman, chercheur au Centre spatial Goddard de la Nasa. Les UV, selon les scientifiques, augmentent les risques de cancers de la peau, de cataractes et constituent un danger pour la biodiversité.

D'après l'Organisation météorologique mondiale (OMM), le trou dans la couche d'ozone au-dessus du pôle Sud devrait s'approcher du record de 2003 (28,5 millions de kilomètres carrés). Il atteignait en septembre 2005 près de 26 millions de km2, soit la superficie de l'Amérique du Nord.

La concentration de la couche d'ozone a également diminué, dans une moindre mesure, au-dessus de l'Arctique. D'après John Austin, le déficit pourrait se résorber d'ici 2040.

Associated Press (AP) - Par Alicia Chang

L'action mondiale pour sauver la couche d'ozone est un succès sans précédent

Washington - Après 17 ans passés à éliminer progressivement la production et l'utilisation des chlorofluorocarbures (CFC), produits chimiques qui appauvrissent la couche protectrice d'ozone, les scientifiques affirment que le trou a cessé de s'agrandir. Il n'a toutefois pas commencé à se refermer.

Les experts prédisent que la couche d'ozone pourrait être complètement reconstituée d'ici à 2060-2065 si les émissions de substances chimiques fabriquées par l'homme et contenant du chlore et du brome cessent, et si la surface terrestre ne s'est pas réchauffée, condition qui pourrait intensifier l'effet destructeur des CFC sur l'ozone.

« Toutes les données recueillies dans le monde indiquent que l'amincissement de la couche d'ozone a stoppé », a affirmé David Hofmann, un chercheur de l'Administration nationale des études océaniques et atmosphériques (NOAA), lors d'une conférence de presse tenue le 22 août.

« Toutefois, nous ne sommes pas encore entrés dans la deuxième phase où la couche d'ozone commencerait à épaissir au-dessus de l'Antarctique », a-t-il ajouté.

C'est une équipe de chercheurs britanniques qui a découvert le trou d'ozone au-dessus de l'Antarctique en 1985. Les théories expliquant son origine comprennent l'activité solaire qui a affecté le champ magnétique, des mouvements atmosphériques et des réactions chimiques aux CFC, qui avaient été produits depuis 1930 et utilisés comme fluide frigorigène ou agent propulseur pour les aérosols.

M. Hofmann, aujourd'hui directeur de la Global Monitoring Division, et un autre scientifique de la NOAA, Mme Susan Solomon, ont été membres de la première équipe, appelée NOZE 1 (National Ozone Expedition) dépêchée dans l'Antarctique en août 1986 afin de déterminer la cause du trou dans la couche d'ozone.

L'expédition, financée par la NASA, la NOAA et la Fondation nationale des sciences des États-Unis, qui dirige la station McMurdo au pôle Sud, était composée de quatre équipes de scientifiques de la NOAA, de la NASA et de deux universités américaines : l'université d'État du New York à Stoneybrook, et l'université du Wyoming.

Leurs observations - première preuve tangible de l'effet des hommes et de leurs activités sur le système climatique de notre planète - ont aidé à déterminer les phénomènes chimiques responsables de la perte d'ozone et ont jeté les bases scientifiques du Protocole de Montréal relatif à des substances qui appauvrissent la couche d'ozone.

Ce protocole est un traité international de 160 signataires qui est entré en vigueur en 1989 et qui a éliminé progressivement la production des CFC et autres substances dans les pays industrialisés, et qui explique l'actuel déclin des gaz qui appauvrissent l'ozone. Ce traité a été révisé cinq fois depuis 1989 - en 1990 à Londres, en 1992 à Copenhague, en 1995 à Vienne, en 1997 à Montréal et en 1999 à Pékin - afin d'accélérer l'élimination des CFC et autres composés.

« Ces gaz restent de 50 à 100 ans dans l'atmosphère », a dit Mme Solomon, lauréate du prix Blue Planet en 2004 et récompensée de la Médaille nationale des sciences pour ses travaux. « Ils vont donc continuer de détruire l'ozone, même lorsqu'on aura cessé d'en rejeter dans l'atmosphère. »

Le fait que le processus de destruction de l'ozone a cessé, a-t-elle ajouté, « est la preuve irréfutable que le Protocole de Montréal a réussi à nous placer sur la voie de la guérison, ce qui constitue un succès sans précédent pour l'environnement mondial ».

L'ozone est une molécule relativement instable constituée de 3 atomes d'oxygène (O3), alors que l'oxygène que nous respirons dans l'atmosphère est constitué de deux atomes d'oxygène (02).

L'ozone provient de certaines formes de pollution et de sources naturelles. Selon la façon dont il est placé dans l'atmosphère, il peut protéger la vie sur terre ou lui nuire.

Près de la Terre, dans la troposphère, l'ozone est un polluant dangereux pour l'homme, les végétaux et de nombreux matériaux courants. C'est l'un des principaux éléments du smog urbain.

Dans la stratosphère, soit entre 16 et 48 kilomètres au-dessus de la Terre, une couche d'ozone épaisse de 24 kilomètres constitue un véritable bouclier qui protège les humains, les animaux et les plantes des rayons ultraviolets nocifs du soleil.

Le rôle protecteur de la couche d'ozone dans la stratosphère est si important que les scientifiques croient que la vie sur terre n'aurait jamais évolué - et n'existerait pas aujourd'hui - sans elle.

Le chlore, un agent chimique, est le principal responsable de la destruction de l'ozone, et la majeure partie du chlore présent dans la stratosphère provient de l'activité humaine, plus précisément de l'émission de CFC.

Du fait de leur faible toxicité, de leurs propriétés physiques intéressantes et de leur stabilité chimique dans la basse atmosphère, les CFC ont beaucoup été utilisés depuis les années 1960 comme réfrigérants, solvants détachants industriels et propulseurs pour les aérosols, et pour la fabrication de polystyrène expansé.

Une fois relâchés dans l'atmosphère, les CFC montent lentement - il faut parfois de cinq à six ans pour que les gaz émis à la surface de la terre atteignent la stratosphère - ils sont divisés par les rayons solaires ultraviolets, émettant le chlore qui détruit l'ozone.

Dans un premier temps, les rayons ultraviolets détachent un atome de chlore d'une molécule de CFC. L'atome de chlore attaque une molécule d'ozone et la détruit. Il en résulte une molécule ordinaire d'oxygène (O2) et une molécule de monoxyde de chlore (Cl+O).

Ensuite, un simple atome d'oxygène (O) attaque la molécule de monoxyde de chlore, émettant un atome de chlore et formant une molécule d'oxygène ordinaire (O2). L'atome de chlore est maintenant prêt à attaquer et détruire une autre molécule d'ozone (O3). Un seul atome de chlore peut répéter ce cycle destructeur des milliers de fois.

L'amincissement de la couche d'ozone et le réchauffement climatique ne sont pas directement liés - les concentrations de plus en plus importantes de gaz carbonique dans l'atmosphère sont la cause principale de ce phénomène, et c'est la présence de chlore, de brome et autres agents chimiques dans la haute atmosphère qui détruit l'ozone.

« Ce que ces deux problèmes ont en commun, a dit Mme Solomon, c'est qu'ils sont liés à la longue durée de vie des gaz dans l'atmosphère. »

Les CFC peuvent en effet rester de 50 à 100 ans dans l'atmosphère. Donc, même si l'on réduit les émissions de CFC, il faudra du temps pour que la couche d'ozone se reconstitue. C'est la même chose pour le gaz carbonique.

« Le gaz carbonique qui est dans notre atmosphère aujourd'hui - même si l'on cessait d'en émettre demain - survivrait pendant des décennies, voire des siècles. Une partie du gaz carbonique que nous relâchons dans l'atmosphère aujourd'hui sera toujours là dans 1.000 ans. »

Afin de surveiller les gaz destructeurs d'ozone dans l'atmosphère, la NOAA a mis au point un Index des gaz qui appauvrissent l'ozone. Il s'agit d'un chiffre fondé sur les mesures de tous les gaz destructeurs d'ozone qui indique que l'atmosphère commence à se remettre et à retrouver les conditions qui existaient avant la détection du trou d'ozone.

Selon M. Hofmann, cet index indique que l'effet nocif des gaz sur l'ozone a déjà baissé, conformément aux signes de stabilisation de la couche d'ozone déjà détectés et au succès du Protocole de Montréal.

« Je suis convaincu que nous retrouverons un jour une couche d'ozone normale », a dit M. Hofmann.

(Les articles du "Washington File" sont diffusés par le Bureau des programmes d'information internationale du département d'Etat. Site Internet : http://usinfo.state.gov/francais/

Stabilisée depuis quelques années, l'enveloppe protectrice de la Terre, la fameuse couche d'ozone, montre des signes de guérison. Cette rare bonne nouvelle environnementale serait directement attribuable à la mobilisation de la communauté internationale qui a signé, en 1987, le protocole de Montréal.

Financée par l'Institut météorologique du Danemark et la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), important organisme gouvernemental américain, cette étude confirme d'abord, comme d'autres avant elle, que la couche d'ozone s'est stabilisée grâce aux mesures prises ces 20 dernières années.

Elle ajoute toutefois une nouvelle donnée: la guérison est en cours.

En entrevue à La Presse, l'auteure de l'étude, Betsy Weatherhead, n'a d'ailleurs pas hésité à faire un rapprochement avec le protocole de Kyoto. À son avis, cette victoire démontre hors de tout doute que les États ont un impact direct sur l'avenir de la planète lorsqu'ils se serrent les coudes.

«C'est formidable, le protocole de Montréal est un véritable success story, lance la chercheuse de l'Université du Colorado. Nos observations montrent que l'atmosphère répond directement à ce qui a été entrepris depuis sa ratification. Après avoir décliné pendant des années, la couche d'ozone s'est stabilisée et montre maintenant des signes de guérison à plusieurs endroits.»

Une réserve existe, cependant: l'activité volcanique et solaire pourrait bien faire décliner à nouveau la couche d'ozone. Notons d'ailleurs que l'étude ne tient pas compte de l'absence, au cours de la dernière décennie, d'éruptions volcaniques majeures, lesquelles émettent du sulfate qui s'attaque à l'ozone.

«Il est possible que nous constations encore des niveaux très bas d'ozone au cours des prochaines années, explique Mme Weatherhead, mais la tendance générale que nous observons actuellement est que l'atmosphère commence à guérir.»

Essentielle à la vie sur Terre, la couche d'ozone recouvre la planète et protège les organismes vivants des rayonnements ultraviolets nocifs émis par le Soleil. Or, au milieu des années 80, la communauté scientifique a observé un amincissement dangereux de cette couche. Les chlorofluorocarbures (CFC), que l'on retrouvait surtout dans les bombes aérosols, les réfrigérateurs et les climatiseurs d'autos, ont aussitôt été montrés du doigt.

Les CFC modifient en effet la concentration et la distribution de la couche d'ozone dans la stratosphère. Ils sont ainsi responsables du fameux «trou» que l'on peut observer dans l'Arctique, lequel atteint parfois Montréal au printemps, précise Mme Weatherhead.

Le problème est que l'appauvrissement de la couche d'ozone permet une plus grande pénétration des rayons ultraviolets (UV) dans l'atmosphère, situation qui peut avoir des effets néfastes sur les cultures, la croissance des forêts et, surtout, la santé humaine.

Les scientifiques s'accordent en effet pour dire que l'amincissement de la couche d'ozone permet aux UV de s'attaquer aux yeux, de vieillir prématurément la peau et même de provoquer des cancers de la peau. On recommande donc, malgré les bonnes nouvelles, de continuer à se protéger du soleil.

Cela dit, ce problème majeur a incité 188 pays à signer, en 1987, le protocole de Montréal relatif à des substances qui appauvrissent la couche d'ozone. Cette entente visait une réduction progressive de la consommation, de la production et de l'exportation de huit substances néfastes pour la couche d'ozone, notamment les CFC, qui ont été interdits dès 1996.

«Nous avons remarqué que la concentration des produits chimiques qui s'attaquent à l'ozone a arrêté de croître en 1996. Nous avons aussi constaté que l'ozone a arrêté de se dégrader la même année. C'est donc très clair qu'il existe un lien entre les deux», soutient Mme Weatherhead. Il est aussi très clair pour la chercheuse que le protocole de Montréal est exemplaire dans son efficacité et son impact.

«Nous pouvons certainement faire un lien avec le protocole de Kyoto, a-t-elle dit. Le protocole de Montréal est un excellent exemple de ce qui peut être fait pour s'attaquer aux changements climatiques, à la différence qu'il est plus facile d'éliminer certains produits chimiques des frigos que de modifier nos habitudes de consommation. Une chose est sûre: nous devons agir, sinon nous payerons le prix de notre inaction.»

Antarctique : le trou de la couche d'ozone a diminué de 30% par rapport à 2006

Comment la couche d'ozone s'est-elle formée?

Le trou dans la couche d'ozone en 2005 au-dessus du continent Antarctique. (Image des données de SCIAMACHY)

L'action mondiale pour sauver la couche d'ozone est un succès sans précédent

Un mini-trou d’ozone très profond sur l'Europe en novembre 2000 : http://www.notre-planete.info/actualites/lireactus.php?id=534