Pour la première fois, les scientifiques ont montré par des observations directes par satellite du trou dans la couche d'ozone que les niveaux de chlore destructeur d'ozone sont en baisse, résultant en moins d'appauvrissement de la couche d'ozone.

Les mesures montrent que la baisse du chlore, résultant d'une interdiction internationale des produits chimiques d'origine humaine contenant du chlore appelés chlorofluorocarbures (CFC), a entraîné environ 20 pour cent moins d'appauvrissement de la couche d'ozone pendant l'hiver antarctique qu'en 2005, la première année où les mesures du chlore et de l'ozone pendant l'hiver antarctique ont été effectuées par le satellite Aura de la NASA.

"Nous voyons très clairement que le chlore des CFC descend dans le trou d'ozone, et qu'il y a moins d'appauvrissement de la couche d'ozone à cause de cela, " a déclaré l'auteur principal Susan Strahan, un scientifique de l'atmosphère du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland.

Les CFC sont des composés chimiques à vie longue qui finissent par s'élever dans la stratosphère, où ils sont brisés par le rayonnement ultraviolet du Soleil, libérant des atomes de chlore qui détruisent les molécules d'ozone. L'ozone stratosphérique protège la vie sur la planète en absorbant les rayonnements ultraviolets potentiellement nocifs qui peuvent provoquer des cancers de la peau et des cataractes, supprimer les systèmes immunitaires et endommager la vie végétale.

Deux ans après la découverte du trou d'ozone en Antarctique en 1985, nations du monde ont signé le Protocole de Montréal relatif à des substances qui appauvrissent la couche d'ozone, qui réglemente les composés appauvrissant la couche d'ozone. Des amendements ultérieurs au Protocole de Montréal ont complètement éliminé la production de CFC.

Des études antérieures ont utilisé des analyses statistiques des changements dans la taille du trou d'ozone pour affirmer que l'appauvrissement de la couche d'ozone diminue. Cette étude est la première à utiliser des mesures de la composition chimique à l'intérieur du trou d'ozone pour confirmer que non seulement l'appauvrissement de la couche d'ozone diminue, mais que la diminution est causée par la baisse des CFC.

L'étude a été publiée le 4 janvier dans la revue Lettres de recherche géophysique .

Le trou d'ozone de l'Antarctique se forme en septembre dans l'hiver de l'hémisphère sud, alors que les rayons du soleil de retour catalysent les cycles de destruction de l'ozone impliquant le chlore et le brome qui proviennent principalement des CFC. Pour déterminer comment l'ozone et d'autres produits chimiques ont changé d'une année à l'autre, les scientifiques ont utilisé les données du Microwave Limb Sounder (MLS) à bord du satellite Aura, qui effectue des mesures en continu dans le monde entier depuis la mi-2004. Alors que de nombreux instruments satellitaires nécessitent la lumière du soleil pour mesurer les gaz à l'état de traces dans l'atmosphère, Le MLS mesure les émissions de micro-ondes et, par conséquent, peut mesurer des traces de gaz au-dessus de l'Antarctique pendant la période clé de l'année :l'hiver austral sombre, lorsque le temps stratosphérique est calme et que les températures sont basses et stables.

L'évolution des niveaux d'ozone au-dessus de l'Antarctique du début à la fin de l'hiver austral (début juillet à mi-septembre) a été calculée quotidiennement à partir des mesures MLS chaque année de 2005 à 2016. "Au cours de cette période, Les températures en Antarctique sont toujours très basses, donc le taux de destruction de l'ozone dépend principalement de la quantité de chlore qu'il y a, " Strahan a déclaré. "C'est à ce moment-là que nous voulons mesurer la perte d'ozone."

Ils ont constaté que la perte d'ozone diminue, mais ils avaient besoin de savoir si une diminution des CFC était responsable. Lorsque la destruction de l'ozone est en cours, le chlore se trouve sous de nombreuses formes moléculaires, dont la plupart ne sont pas mesurés. Mais après que le chlore a détruit presque tout l'ozone disponible, il réagit plutôt avec le méthane pour former de l'acide chlorhydrique, un gaz mesuré par MLS. « Vers la mi-octobre, tous les composés chlorés sont commodément convertis en un seul gaz, donc en mesurant l'acide chlorhydrique on a une bonne mesure du chlore total, " dit Strahan.

L'oxyde nitreux est un gaz à vie longue qui se comporte comme les CFC dans une grande partie de la stratosphère. Les CFC diminuent en surface mais pas le protoxyde d'azote. Si les CFC dans la stratosphère diminuent, puis au fil du temps, moins de chlore doit être mesuré pour une valeur donnée de protoxyde d'azote. En comparant les mesures MLS d'acide chlorhydrique et de protoxyde d'azote chaque année, ils ont déterminé que les niveaux de chlore total diminuaient en moyenne d'environ 0,8 pour cent par an.

La diminution de 20 pour cent de l'appauvrissement de la couche d'ozone au cours des mois d'hiver de 2005 à 2016, telle que déterminée à partir des mesures d'ozone MLS, était attendue. « Ceci est très proche de ce que notre modèle prédit que nous devrions voir pour cette quantité de baisse de chlore, " a déclaré Strahan. " Cela nous donne confiance que la diminution de l'appauvrissement de la couche d'ozone jusqu'à la mi-septembre montrée par les données MLS est due à la baisse des niveaux de chlore provenant des CFC. Mais nous ne voyons pas encore de nette diminution de la taille du trou dans la couche d'ozone, car elle est principalement contrôlée par la température après la mi-septembre, qui varie beaucoup d'une année à l'autre."

Avoir hâte de, le trou dans la couche d'ozone de l'Antarctique devrait continuer à se régénérer au fur et à mesure que les CFC quittent l'atmosphère, mais le rétablissement complet prendra des décennies. « Les CFC ont des durées de vie de 50 à 100 ans, ils s'attardent donc très longtemps dans l'atmosphère, " a déclaré Anne Douglass, un collègue scientifique de l'atmosphère à Goddard et co-auteur de l'étude. "En ce qui concerne la disparition du trou dans la couche d'ozone, nous envisageons 2060 ou 2080. Et même alors, il pourrait encore y avoir un petit trou. "