Les étudiants diplômés Kyle Custard et Angela Raso explorent la banquise arctique. Crédit :Kerri Pratt
De nouvelles mesures de l'iode moléculaire dans l'Arctique montrent que même une infime quantité de l'élément peut épuiser l'ozone dans la basse atmosphère.
C'est surprenant parce que l'iode est si rare dans le manteau neigeux de l'Arctique par rapport à ses proches parents et aux tueurs d'ozone connus, chlore et brome. Moins d'une partie par billion d'iode suffit pour avoir un effet significatif sur la concentration d'ozone dans la basse atmosphère, selon une étude publiée le 5 septembre dans Actes de l'Académie nationale des sciences .
"Où nous vivons, l'air est relativement propre à cause de l'ozone. C'est comme un Pac-Man de l'atmosphère - ça aide à engloutir la pollution, " a déclaré Paul Shepson, un professeur de chimie analytique et atmosphérique de l'Université Purdue qui a travaillé sur l'étude. "Mais il est également toxique à des concentrations élevées et réglementé par le Clean Air Act. Nous avons besoin d'une quantité d'ozone dans l'atmosphère - pas trop, pas trop peu."
Lorsque le soleil brille sur la neige qui se trouve sur ou près de la glace de mer, une réaction chimique a lieu, libérant de l'iode, le chlore et le brome dans l'atmosphère. Ces composés sont deux atomes d'halogène liés ensemble, et quand ils réagissent avec la lumière du soleil, ils se séparent pour libérer ces deux atomes hautement réactifs. Souvent, ces atomes entrent en collision avec l'ozone près du sol et le détruisent. Ils réagissent également avec d'autres polluants, comme le mercure, pour aider à les supprimer.
Le groupe de Shepson est allé à Barrow couvert de neige, Alaska, la ville la plus septentrionale des États-Unis, pour essayer d'en savoir plus sur la quantité naturelle d'ozone dans l'atmosphère. Ils pensaient que ça ressemblerait à ça ici, juste sans impact humain, mais ils ont découvert que l'air au-dessus de la banquise est unique.
"Il y a une partie de la planète que nous ne comprenons pas très bien, et c'est la partie recouverte de glace de mer. Mais la banquise fond, " a déclaré Shepson. " Un processus naturel contrôle la quantité d'ozone dans l'atmosphère, et ce processus est susceptible de changer radicalement dans les régions polaires en raison du changement climatique."
Lever du soleil polaire et caribou sur la toundra côtière de l'Alaska. Crédit :Kerri Pratt
Il existe deux types d'ozone sur terre :en hauteur (stratosphérique) et près du sol (troposphérique). L'ozone stratosphérique protège la vie sur Terre des radiations nocives, tandis que l'ozone troposphérique soutient un mécanisme de nettoyage naturel.
L'atmosphère utilise l'ozone, la vapeur d'eau et la lumière du soleil pour se nettoyer. Cependant, il y a moins de vapeur d'eau dans les hautes latitudes parce qu'il fait froid, ce qui ralentit le mécanisme de nettoyage naturel. Dans les régions couvertes de glace de mer, l'étrange chimie impliquant des halogènes libérés par la glace salée crée un mécanisme de nettoyage différent; si la glace de mer est enlevée par le changement climatique, ce mécanisme pourrait disparaître. Alors que les humains continuent d'explorer et de développer la région arctique à la recherche de pétrole et de gaz, la capacité de l'atmosphère à se débarrasser des polluants va devenir de plus en plus importante.
Bien que trop peu d'ozone puisse être mauvais, trop pourrait être encore pire. Exposition à long terme au polluant, qui est aussi un gaz à effet de serre, peut entraîner de l'asthme et des lésions pulmonaires permanentes.
La répartition mondiale de l'ozone est une autre question imminente pour les scientifiques. Il vit dans l'atmosphère pendant plusieurs semaines, ce qui signifie qu'il pourrait être transporté sur de longues distances. Ainsi, plus d'ozone dans l'Arctique pourrait signifier plus d'ozone dans les basses latitudes. Sans glace de mer, les niveaux de fond d'ozone dans l'Arctique sont susceptibles d'augmenter, rendant plus difficile le contrôle de l'ozone dans les environnements pollués.
Comprendre les processus qui régulent l'ozone dans l'atmosphère aidera les scientifiques à créer de meilleurs modèles climatiques et, à son tour, modèles de meilleure qualité de l'air.
"Ce genre de science consiste à avoir une boule de cristal. Nous voulons prédire l'état futur de la planète, et l'atmosphère est une partie importante de cela, " a déclaré Shepson.
