L'ozone, une forme d'oxygène, n'est pas un composé abondant dans l'atmosphère terrestre, mais il est important. Il forme une couche dans la stratosphère qui bloque le rayonnement solaire ultraviolet nocif, et sans cette couche, les conditions à la surface seraient moins favorables pour les êtres vivants. La libération de chlorofluorocarbones dans l'atmosphère endommage cette couche d'ozone, car le chlore, un composant des CFC, est très réactif et interagit avec l'ozone pour le transformer en molécules d'oxygène ordinaires.
L'ozone dans l'atmosphère
L'ozone est un composé formé de trois atomes d'oxygène et il existe deux couches distinctes dans l'atmosphère. Dans la troposphère, près du sol, il est considéré comme un polluant. Il endommage les cultures et provoque des maladies respiratoires chez les humains. Dans la stratosphère supérieure, cependant, il forme une couche qui absorbe la lumière ultraviolette. Les scientifiques mesurent l'épaisseur de cette couche de «bon» ozone dans les unités Dobson, du nom du physicien britannique Gordon Miller Bourne Dobson, un pionnier dans l'étude de l'ozone. Une unité Dobson est définie comme une épaisseur de 0,01 millimètre (0,0004 pouces) à la température et la pression standard, qui est de 0 degrés Celsius (32 degrés Fahrenheit) et 1 atmosphère.
Réaction à l'ozone
Le chlore agit comme un catalyseur pour transformer l'ozone en oxygène dans une réaction qui n'a été comprise qu'en 1973. Lorsqu'un atome de chlore libre et une molécule d'ozone interagissent, l'atome de chlore dépouille la troisième molécule d'oxygène pour former du monoxyde de chlore. laisser une molécule d'oxygène stable. Parce que la molécule de monoxyde de chlore est instable, elle peut interagir avec un atome d'oxygène libre pour produire une autre molécule composée de deux atomes d'oxygène et - surtout - laisser l'atome de chlore libre pour recommencer le processus. Ce cycle peut répéter des milliers de fois, en diminuant progressivement la quantité d'ozone.
Sources de chlore
Parce que le chlore est instable, il réagit avec un autre élément s'il est libéré sous sa forme élémentaire. ou composé avant qu'il ait jamais atteint la stratosphère. Cependant, le chlore est un élément clé dans une classe de substances appelées chlorofluorocarbones, qui ont un certain nombre d'applications dans l'industrie, y compris la réfrigération. Contrairement au chlore pur, les CFC sont inertes, et lorsqu'ils sont libérés au niveau du sol, ils conservent leur structure indéfiniment. Ils migrent finalement dans la haute atmosphère, où la lumière du soleil est assez intense pour les séparer et libérer du chlore. Le chlore n'est pas nécessairement le seul élément qui épuise l'ozone. Le brome, l'hydrogène et l'azote le font aussi.
Le trou d'ozone
L'épaisseur de la couche d'ozone est en moyenne de 300 à 500 unités Dobson, ce qui correspond à peu près à l'épaisseur de deux centimes empilés. En 1984, des scientifiques britanniques de l'Antarctique ont signalé un amincissement récurrent de cette couche à 180 unités Dobson, soit un peu plus que l'épaisseur d'un centime. Cet éclaircissement se produit durant l'hiver et le printemps antarctiques, lorsque les nuages stratosphériques de particules de glace accélèrent la destruction de l'ozone. Le trou se développe chaque année pour englober la plus grande partie du continent antarctique et au-delà, et la couche est devenue aussi fine que 73 unités Dobson certaines années, ce qui est inférieur à l'épaisseur d'un dixième de dollar.
