La couche d'ozone - qui nous protège des rayons ultraviolets nocifs - se reconstitue aux pôles, mais des diminutions inattendues d'une partie de l'atmosphère peuvent empêcher la récupération à des latitudes plus basses.

L'ozone mondial a diminué depuis les années 1970 en raison de certains produits chimiques artificiels. Depuis que ceux-ci ont été interdits, des parties de la couche se sont rétablies, notamment aux pôles.

Cependant, le nouveau résultat, publié aujourd'hui dans la revue de l'Union européenne des géosciences Chimie et physique de l'atmosphère , constate que la partie inférieure de la couche d'ozone aux latitudes plus peuplées ne se rétablit pas. La cause est actuellement inconnue.

L'ozone est une substance qui se forme dans la stratosphère - la région de l'atmosphère entre environ 10 et 50 km d'altitude, au-dessus de la troposphère dans laquelle nous vivons. Il est produit sous les latitudes tropicales et distribué dans le monde entier.

Une grande partie de la couche d'ozone résultante réside dans la partie inférieure de la stratosphère. La couche d'ozone absorbe une grande partie du rayonnement UV du Soleil, lequel, s'il atteint la surface de la Terre, peut endommager l'ADN des plantes, les animaux et les humains.

Dans les années 1970, il a été reconnu que les produits chimiques appelés CFC, utilisé par exemple dans la réfrigération et les aérosols, détruisaient l'ozone dans la stratosphère. L'effet a été pire dans l'Antarctique, où un "trou" d'ozone s'est formé.

En 1987, le protocole de Montréal a été adopté, qui a conduit à l'élimination des CFC et, récemment, les premiers signes de rétablissement de la couche d'ozone antarctique. La haute stratosphère aux latitudes inférieures montre également des signes clairs de rétablissement, prouver que le Protocole de Montréal fonctionne bien.

Cependant, malgré ce succès, les scientifiques ont révélé aujourd'hui que l'ozone stratosphérique ne se rétablit probablement pas aux latitudes inférieures, entre 60 N et 60 S (Londres est à 51 N), en raison de diminutions inattendues de l'ozone dans la partie inférieure de la stratosphère.

Co-auteur de l'étude, la professeure Joanna Haigh, Co-directeur du Grantham Institute for Climate Change and the Environment à l'Imperial College de Londres, a déclaré : « L'ozone a sérieusement diminué dans le monde depuis les années 80, mais alors que l'interdiction des CFC conduit à une reprise aux pôles, il ne semble pas en être de même pour les basses latitudes.

"Le potentiel de dommages dans les basses latitudes peut en fait être pire qu'aux pôles. Les diminutions de l'ozone sont moindres que ce que nous avons vu aux pôles avant la promulgation du protocole de Montréal, mais le rayonnement UV est plus intense dans ces régions et plus de gens y vivent."

La cause de ce déclin n'est pas certaine, bien que les auteurs suggèrent quelques possibilités. L'une est que le changement climatique modifie le modèle de circulation atmosphérique, entraînant plus d'ozone à être emporté des tropiques.

L'autre possibilité est que les substances à très courte durée de vie (VSLS), qui contiennent du chlore et du brome, pourrait détruire l'ozone dans la basse stratosphère. Les VSLS comprennent les produits chimiques utilisés comme solvants, décapants à peinture, et comme agents de dégraissage. L'un est même utilisé dans la production d'un substitut respectueux de la couche d'ozone pour les CFC.

Dr William Ball de l'ETH Zurich et PMOD/WRC Davos, qui a dirigé l'analyse, a déclaré :« La découverte d'un déclin de l'ozone aux basses latitudes est surprenante, puisque nos meilleurs modèles actuels de circulation atmosphérique ne prévoient pas cet effet. Les substances à très courte durée de vie pourraient être le facteur manquant dans ces modèles."

On pensait que les substances à très courte durée de vie ne persisteraient pas assez longtemps dans l'atmosphère pour atteindre la hauteur de la stratosphère et affecter l'ozone, mais plus de recherche peut être nécessaire.

Pour effectuer l'analyse, l'équipe a développé de nouveaux algorithmes pour combiner les efforts de plusieurs équipes internationales qui ont travaillé pour connecter les données de différentes missions satellitaires depuis 1985 et créer un solide, longue série temporelle.

Le Dr Ball a déclaré :« L'étude est un exemple de l'effort international concerté pour surveiller et comprendre ce qui se passe avec la couche d'ozone; de nombreuses personnes et organisations ont préparé les données sous-jacentes, sans laquelle l'analyse n'aurait pas été possible."

Bien que des ensembles de données individuels aient précédemment laissé entendre un déclin, l'application de techniques avancées de fusion et d'analyse de séries chronologiques a révélé une tendance à long terme de diminution de l'ozone dans la stratosphère à des altitudes et latitudes plus basses.

Les chercheurs disent que l'accent devrait maintenant être mis sur l'obtention de données plus précises sur le déclin de l'ozone, et déterminer quelle est la cause la plus probable, par exemple en recherchant la présence de VSLS dans la stratosphère.

Dr Justin Alsing du Flatiron Institute de New York, qui a joué un rôle majeur dans le développement et la mise en œuvre de la technique statistique utilisée pour combiner les données, a déclaré:"Cette recherche n'a été possible que grâce à une grande collaboration interdisciplinaire. Mon domaine est normalement la cosmologie, mais la technique que nous avons développée peut être utilisée dans n'importe quelle science examinant des ensembles de données complexes."