Ozone 101 : Qu’est-ce que le trou d’ozone ? [Video]

Ozone 101 est la première d’une série de vidéos explicatives décrivant les principes fondamentaux des sujets populaires des sciences de la Terre. Revenons à l’essentiel et comprenons ce qui a causé le trou d’ozone, ses effets sur la planète et ce que les scientifiques prédisent qu’il se produira dans les décennies à venir.

Transcription de la vidéo :

Avez-vous déjà entendu dire que ce qu’on appelle la couche d’ozone s’amincit ? Ou que votre laque en aérosol en est la cause ? Ou que cela entraîne des coups de soleil et des rayons UV plus graves ? Cela fait référence au trou dans la couche d’ozone.

Mais qu’est-ce que tout cela signifie exactement ? Bienvenue à ozone 101.

Le nom propre des trous d’ozone est en fait le trou d’ozone de l’Antarctique car lorsqu’il se forme, il se forme au-dessus de l’Antarctique. Mais avant d’entrer dans ce que c’est, parlons d’abord de ce qu’est l’ozone lui-même.

L’ozone est un gaz composé de trois atomes d’oxygène, environ 90% de l’ozone de la Terre existe dans la stratosphère, la couche de l’atmosphère qui s’étend de huit à environ 30 miles au-dessus de la surface de la terre. En fait, la stratosphère est souvent appelée couche d’ozone.

L’ozone agit comme un écran solaire autour de la Terre en filtrant les rayons ultraviolets nocifs ou les rayons UV, qui sont principalement absorbés dans la stratosphère.

Sans couche d’ozone, les rayons UV stériliseraient la Terre avec une couche d’ozone endommagée mais toujours présente, il y aurait plus de coups de soleil, plus de cas de cancer de la peau, plus de cas de lésions oculaires, le flétrissement et la perte d’arbres et de plantes et des rendements agricoles considérablement réduits.

Qu’il suffise de dire que l’ozone est assez important pour la planète.

Alors, qu’est-ce qui cause le trou dans la couche d’ozone ?

Il existe plusieurs facteurs majeurs qui, ensemble, conduisent à la destruction de l’ozone, créant ainsi le trou dans la couche d’ozone.

Ces facteurs sont, d’une part, des vents très forts autour du pôle Sud, ou le vortex polaire. Deux, les rayons du soleil. Troisièmement, les composés de chlore et de brome provenant de substances appauvrissant la couche d’ozone. Et quatre, des températures froides inférieures à 109 degrés négatifs Fahrenheit dans la stratosphère, qui forment un type spécifique de nuages ​​stratosphériques polaires.

Le vortex polaire se forme dans l’hémisphère sud stratosphérique pendant l’hiver lorsque les températures chutent. Et lorsque la lumière du soleil revient en Antarctique et à la fin de l’hiver et au début du printemps, les températures sont encore suffisamment froides pour former des nuages ​​stratosphériques polaires. Et maintenant, il y a aussi la lumière du soleil.

Des réactions chimiques ont lieu à la surface des particules des nuages, convertissant les formes non réactives de chlore et de brome en produits chimiques réactifs.

Le vortex agit comme une sorte de conteneur confinant le contenu de la stratosphère antarctique dans ses limites, permettant aux composés réactifs de chlore et de brome de détruire les molécules d’ozone.

C’est alors que l’épuisement peut se produire à grande échelle.

Avec la présence de la lumière du soleil, les composés réactifs de chlore et de brome produits pendant l’hiver commencent à épuiser les molécules d’ozone en volant l’un de leurs atomes d’oxygène, ne laissant que de l’oxygène gazeux, ou O2, dans son sillage.

Tant que des nuages ​​stratosphériques polaires sont présents, ces réactions se produiront encore et encore jusqu’à ce que l’ozone disparaisse presque.

Cela forme ce que nous appelons le trou d’ozone. Mais c’est vraiment un abus de langage. C’est en fait plus une couche amincie.

Au milieu ou à la fin du printemps, le vortex commence à se désintégrer et l’air polaire appauvri en ozone se mélange à nouveau dans le reste de l’hémisphère sud. Le “trou” de l’ozone a disparu.

L’appauvrissement de la couche d’ozone s’est toujours produit. Tout n’est tout simplement plus concentré dans une petite zone. Il s’est répandu dans l’atmosphère.

Alors pourquoi le trou dans la couche d’ozone est-il plus gros et plus durable certaines années ? Eh bien, tout dépend de la météo, tout comme certains hivers sont plus froids et plus longs que d’autres à la surface de la Terre. Il en va de même pour la météo dans la stratosphère.

Si la stratosphère antarctique reste froide, le vortex polaire et le trou dans la couche d’ozone persisteront. Et les années où les températures printanières sont froides, le vortex polaire et le trou dans la couche d’ozone sont grands.

Ne vous y trompez pas, l’appauvrissement de la couche d’ozone n’est pas une chose naturelle. Il provient des émissions humaines de produits chimiques appelés chlorofluorocarbures ou CFC.

Au début des années 1900, les réfrigérateurs utilisaient des gaz toxiques comme l’ammoniac et le chlorure de méthyle comme réfrigérants. Malheureusement, cela a entraîné des décès car les gaz toxiques s’échappaient des appareils.

La recherche d’un produit chimique non toxique et ininflammable pouvant être utilisé comme réfrigérant a donc commencé. Ainsi est né le CFC.

Il existe de nombreux types de CFC, mais les deux plus courants sont le CFC 11 et le CFC 12. Dans les années 1930, la production et la consommation de CFC ont commencé à monter en flèche.

Au début des années 1980, plus de 300 millions de livres de CFC 11 à lui seul étaient rejetées dans l’atmosphère chaque année.

Puis, en 1985, le chercheur britannique Joe Farman et ses collègues ont publié leurs recherches sur les grandes pertes saisonnières d’ozone au-dessus de l’Antarctique. Grâce aux efforts combinés de l’industrie de la communauté scientifique à action rapide et des décideurs politiques, le Protocole de Montréal a été signé en 1987, limitant la production et la consommation de CFC. Chaque nation sur terre a maintenant signé le Protocole de Montréal.

Donc, pour mémoire, votre laque et votre déodorant en aérosol n’ont pas endommagé l’ozone depuis l’entrée en vigueur de ces lois dans les années 80.

Mais pourquoi voyons-nous encore un trou dans la couche d’ozone aujourd’hui ?

Les premiers CFC ont une durée de vie de 50 à 100 ans et plus et il faudra un certain temps pour que la concentration de CFC dans l’atmosphère diminue considérablement.

Deuxièmement, des CFC sont encore rejetés dans l’atmosphère aujourd’hui. Par exemple, lorsqu’un vieux réfrigérateur ou une unité de climatisation se détériore dans une décharge, les CFC qu’il contient sont lentement libérés.

À partir du moment où un CFC est libéré dans l’air, il faut environ cinq ans pour que son impact se fasse sentir au-dessus de l’Antarctique, où l’épuisement se produira.

Les CFC émis à la surface finissent par remonter dans la stratosphère tropicale. L’ozone dans la stratosphère bloque la plupart des rayons UV du soleil, de sorte que les CFC doivent s’élever au-dessus de la majeure partie de la couche d’ozone avant que la lumière du soleil ne puisse les décomposer.

Une fois qu’ils sont suffisamment élevés, le rayonnement solaire libère le chlore dont la majeure partie finit par se transformer en ozone, par exemple sous des formes telles que l’hydrochlorure. acide et le nitrate de chlore.

Lorsque ces composés se dirigent vers l’Antarctique, ces réactions chimiques commencent.

Et si vous vous demandez pourquoi en Antarctique, ces réactions sont uniques aux régions polaires, en raison de leurs températures extrêmement basses et de la présence de nuages ​​stratosphériques polaires.

Un chlore atome peuvent détruire des milliers de molécules d’ozone, et des millions de tonnes de CFC ont été pompées dans l’atmosphère des années 1920 au début des années 1990.

Alors que les concentrations de CFC dans l’atmosphère continuent de baisser, le trou dans la couche d’ozone devrait progressivement s’atténuer et les scientifiques s’attendent à ce que l’ozone antarctique revienne à des niveaux sains vers 2070.