L’ozone est un gaz naturel à l’état de traces dans l’atmosphère terrestre. Dans la basse atmosphère, l’ozone aide à piéger la chaleur pour garder la terre au chaud. Dans la haute atmosphère, il joue un rôle encore plus important en filtrant les rayons ultraviolets (UV) nocifs du soleil. La surexposition aux rayons UV détruit les cellules de la peau, provoque le cancer et la cataracte et peut entraîner une dégénérescence maculaire. Sans une couche d’ozone protectrice, il n’y aurait pas de vie sur terre telle que nous la connaissons. Pour cette raison, les scientifiques et les écologistes du monde entier étaient extrêmement inquiets de découvrir un grand trou dans la couche d’ozone au-dessus de l’Antarctique.
Les composés chlorofluorocarbonés (CFC) artificiels, le chlore et le brome sont attribués à la création du trou dans l’ozone. Les CFC, utilisés dans les produits en aérosol, les climatiseurs et les unités de réfrigération, ont été interdits dans 108 pays dans les années 1980 ; cependant, ils continuent d’être rejetés dans l’atmosphère par des produits plus anciens encore utilisés. De plus, les experts estiment qu’environ la moitié du brome dans l’atmosphère est d’origine humaine, ainsi que la quasi-totalité du chlore.
Les CFC montent dans l’atmosphère et, par exposition à d’autres composés, au froid extrême et à la lumière du soleil, se transforment en atomes de chlore. Les atomes de chlore transforment les molécules d’ozone en oxygène. Le problème ici est que l’oxygène, bien qu’il soit bon à respirer dans la basse atmosphère, ne filtre pas les rayons UV. Les CFC « ouvrent effectivement une fenêtre » dans notre atmosphère protectrice. Cette fenêtre dans l’ozone se construit au-dessus de l’Antarctique.
Cette région éloignée peut sembler un endroit étrange pour un trou dans la couche d’ozone. L’Antarctique est inhabité par des êtres humains permanents et reste vierge. Pourquoi le trou n’est-il pas au-dessus des zones très peuplées où les CFC et autres émissions de gaz à effet de serre sont connus pour être élevés ? Il s’avère que la réponse a à voir avec la rotation de la Terre et d’autres facteurs climatologiques.
Premièrement, le mouvement de rotation de la Terre garantit que tous les gaz ou émissions libérés dans l’air, qu’ils soient naturels ou d’origine humaine, se répandent plus ou moins uniformément dans toute la troposphère, ou la basse atmosphère, sur une période d’environ un an. Selon l’Environmental Protection Agency (EPA), il faut alors de deux à cinq ans pour que ces gaz se propagent dans et à travers la stratosphère, ou la haute atmosphère. À partir de là, le climat entre en jeu dans la chimie changeante des CFC et leur rôle dans la création du trou dans l’ozone.
En hiver, l’axe incliné de la Terre empêche la lumière du soleil de briller sur le pôle Sud. Cela fait chuter les températures dans l’atmosphère au-dessus de l’Antarctique jusqu’à -108 ° Fahrenheit (-78 ° Celsius). L’air frais descendant du pôle Sud crée un « vortex d’hiver » de vents circulant dans les latitudes moyennes au-dessus de l’Antarctique, agissant comme un énorme tourbillon. Cela empêche efficacement l’ozone au-dessus de l’Antarctique de se mélanger avec le plus grand bassin atmosphérique de la planète.
Alors que les températures continuent de baisser pendant l’hiver sans soleil, des nuages stratosphériques polaires (PSC), ou nuages de cristaux de glace d’acide nitrique, commencent à se former au-dessus de l’Antarctique. Les composés CFC s’accumulent sur ces cristaux de glace, se combinant avec les composés d’acide nitrique qui convertissent les CFC en des formes plus actives de chlore. Ces composés se forment au cours de la longue saison hivernale.
Lorsque le printemps arrive et que la lumière du soleil frappe les nuages, le rayonnement UV divise le filon mère des molécules de chlore en atomes de chlore hautement actifs. Chaque atome de chlore peut détruire une quantité massive de molécules d’ozone, les convertissant en oxygène. Le résultat est un processus d’emballement qui consomme les gaz protecteurs, créant un énorme trou dans l’ozone.
Chaque année, les scientifiques surveillent le trou au fur et à mesure qu’il se dilate et se contracte de façon saisonnière. En 2005, le trou dans la couche d’ozone mesurait 10 millions de milles carrés (25,899,881 2003 11 kmXNUMX), soit environ trois fois la taille des États-Unis. Seule l’année XNUMX a battu ce record douteux, avec un trou mesurant XNUMX millions de milles.
Au fur et à mesure que les saisons changent et que le vortex s’atténue, la zone supérieure cesse d’être isolée, les températures augmentent et l’ouverture dans l’ozone se rétrécit. Cependant, les scientifiques pensent maintenant que le trou pourrait ne pas se réparer complètement avant 2065. L’ozone moins endommagé au-dessus du pôle Nord devrait guérir d’ici 2040 environ.
Bien qu’il puisse être encourageant de disposer d’une échelle prédictive pour la récupération du trou dans la couche d’ozone, il existe une autre préoccupation. L’appauvrissement de la couche d’ozone se produit à un taux de quelques pour cent par an, plus particulièrement aux latitudes moyennes de la planète. Alors que les scientifiques ont du mal à comprendre ce phénomène, les humains courent un risque accru de cancer en raison d’une plus grande exposition aux UV, à la fois à cause d’une couverture atmosphérique protectrice plus fine et à cause du trou dans la couche d’ozone. Ces conditions complexes sont également étroitement associées au réchauffement climatique.