Avant que Thomas Midgley Jr. et ses associés inventent le fréon en 1928, les réfrigérants les plus courants étaient des produits chimiques dangereux tels que le dioxyde de soufre, le chlorure de méthyle et l'ammoniac. Le fréon est une combinaison de plusieurs chlorofluorocarbures, ou CFC, qui sont si chimiquement inertes que les ingénieurs ont cru avoir trouvé un composé miracle. Les CFC sont insipides, inodores, ininflammables et non corrosifs, mais en 1974, deux scientifiques les ont avertis qu'ils sont loin d'être inoffensifs, et leurs avertissements ont été confirmés en 1985.

La couche d'ozone

L'oxygène est le deuxième gaz le plus abondant dans l'atmosphère terrestre, et il existe principalement sous forme de molécules composées de deux atomes d'oxygène. L'oxygène peut se combiner en molécules avec trois atomes, appelés ozone. L'ozone près du sol est un polluant, mais dans la stratosphère supérieure, il forme une couche protectrice autour de la planète qui absorbe la lumière ultraviolette, protégeant ainsi toute vie des effets nocifs de ce rayonnement. L'épaisseur de cette couche est mesurée en unités Dobson (DU); un DU est un centième de millimètre à la température et à la pression standard. La couche d'ozone a une épaisseur moyenne d'environ 300 à 500 UA, soit environ l'épaisseur de deux centimes empilés.

L'effet des CFC

Les scientifiques ont commencé à comprendre le potentiel d'interaction du chlore Sherwood Rowland et Mario Molina ont mis en garde contre le danger que représentaient les CFC pour la couche d'ozone en 1974. Ce danger est une conséquence directe du fait que les CFC - qui contiennent du carbone, du fluor et du chlore - sont tellement inertes. Parce qu'ils ne réagissent pas avec quoi que ce soit dans la basse atmosphère, les molécules de CFC migrent finalement dans la haute atmosphère, où le rayonnement du soleil est assez intense pour les séparer. Cela produit du chlore libre - un élément qui est tout sauf inerte.

L'effet du chlore sur l'ozone

Le processus par lequel le chlore détruit l'ozone est en deux étapes. Un radical de chlore, qui est très réactif, enlève l'atome d'oxygène supplémentaire d'une molécule d'ozone, formant du monoxyde de chlore et laissant une molécule d'oxygène comme produit de la réaction. Cependant, le monoxyde de chlore est également très réactif et il se combine avec une autre molécule d'ozone pour former deux molécules d'oxygène et laisser l'atome de chlore libre de recommencer le processus. Un seul atome de chlore peut détruire des milliers de molécules d'ozone à des températures suffisamment froides. Ces températures existent sur l'Antarctique et, dans une moindre mesure, sur l'Arctique, en hiver.

Le trou de l'ozone

Les scientifiques ont découvert pour la première fois un trou d'ozone sur l'Antarctique en 1985. les gouvernements ont réagi rapidement, en arrivant à un accord à Montréal en 1987 pour, d'ici à 2010, éliminer l'utilisation des CFC parmi les pays signataires. L'épaisseur moyenne de la couche dans un trou d'ozone, qui se développe chaque année pendant le printemps antarctique, est d'environ 100 DU - l'épaisseur d'une pièce de dix cents. Le plus grand trou observé était en 2006; il avait une superficie de 76,30 millions de kilomètres carrés (29,46 millions de milles carrés); aucun trou dans les années suivantes, à partir de 2014, n'a été aussi important. Le premier trou d'ozone au-dessus de l'Arctique a été observé en 2011 après un hiver arctique inhabituellement froid.