Un nouvel article quantifiant les faibles niveaux d'iode dans la stratosphère terrestre pourrait aider à expliquer pourquoi une partie de la couche d'ozone protectrice de la planète ne guérit pas aussi vite que prévu.

Le document postule un ensemble de connexions qui relient la pollution de l'air près de la surface de la Terre à la destruction de l'ozone beaucoup plus haut dans l'atmosphère. Cette couche d'ozone plus élevée protège la surface de la planète des radiations qui peuvent causer le cancer de la peau et endommager les cultures.

« L'impact est peut-être de 1,5 à 2 % d'ozone en moins, " a déclaré l'auteur principal Theodore Koenig, chercheur postdoctoral au CIRES et à l'Université du Colorado Boulder, se référant à l'ozone dans la partie inférieure de la couche d'ozone, autour des tropiques et des zones tempérées de la Terre. "Cela peut sembler petit, mais c'est important, " il a dit.

Une couche d'ozone légèrement plus mince signifie qu'une plus grande quantité de rayonnement UVB peut atteindre la surface de la Terre.

le papier de Koenig, la première "détection quantitative" de l'iode dans la stratosphère, est publié cette semaine dans le Actes de l'Académie nationale des sciences , avec des co-auteurs du CIRES, CU Boulder et autres institutions.

Produits chimiques autrefois largement utilisés dans la réfrigération, les bombes aérosols et les solvants peuvent ronger la couche d'ozone de la Terre. Après que les scientifiques eurent découvert le "trou d'ozone" stratosphérique dans les années 1980, pays du monde entier ont signé l'accord international du Protocole de Montréal pour protéger la couche d'ozone, limiter les émissions de produits chimiques appauvrissant la couche d'ozone.

"La couche d'ozone commence à montrer des signes précoces de rétablissement dans la haute stratosphère, mais l'ozone dans la basse stratosphère continue de baisser pour des raisons obscures, " dit Rainer Volkamer, un boursier du CIRES, CU Boulder professeur de chimie et auteur correspondant de la nouvelle évaluation.

"Avant maintenant, on pensait que le déclin était dû à des changements dans la façon dont l'air se mélange entre la troposphère et la stratosphère. Nos mesures montrent qu'il y a aussi une explication chimique, à cause de l'iode des océans. Ce que je trouve passionnant, c'est que l'iode modifie l'ozone juste assez pour fournir une explication plausible à la raison pour laquelle l'ozone dans la basse stratosphère continue de baisser. »

Pour le nouveau travail, Volkamer et ses collègues se sont penchés sur les données de plusieurs campagnes de recherche atmosphérique récentes impliquant la National Science Foundation (NSF) des États-Unis et des avions de recherche de la NASA, et qui comprenait des instruments capables de capter de minuscules quantités d'iode et d'autres soi-disant halogènes dans la basse stratosphère pendant la journée. Halogènes, qui comprennent également le chlore et le brome, sont la clé de la destruction de l'ozone.

Il a été difficile d'obtenir des données de cette partie de l'atmosphère, dit Koenig. "Nous savions qu'il y avait de l'iode là-bas, mais nous ne pouvions pas le chiffrer jusqu'à présent... C'est le résultat des progrès technologiques :nos instruments n'ont cessé de s'améliorer un peu et finalement, il suffisait de faire des mesures."

La quantité d'iode qu'ils ont captée dans la basse stratosphère est infime, semblable à l'ajout de quelques bouteilles d'eau au Grand Lac Salé. Mais l'iode est extrêmement efficace pour détruire l'ozone, et, en général, la quantité mesurée par les scientifiques suffit à expliquer le niveau de destruction de l'ozone dans la basse stratosphère.

Alors d'où vient l'iode ? Étrangement, cela semble être le résultat de la pollution de l'air ici à la surface de la planète, les nouveaux rapports d'évaluation.

L'ozone à la surface de la Terre est un polluant, celui qui est réglementé aux États-Unis et ailleurs parce qu'il peut endommager les poumons des gens. Et lorsque la pollution par l'ozone interagit chimiquement avec la surface des océans, il peut « tirer » l'iode d'origine naturelle dans l'atmosphère. D'autres études ont montré que dans la basse atmosphère, les niveaux d'iode ont à peu près triplé en concentration depuis 1950.

Une partie de cet iode se retrouve apparemment dans la stratosphère, où il peut déclencher l'appauvrissement de la couche d'ozone, dit Koenig. "Cela ne devrait pas diminuer la réussite du protocole de Montréal, mais reste, C'est important. La basse stratosphère devrait déjà s'être améliorée, pas empiré."

"Il se passe quelque chose qui entraîne une détérioration. Notre hypothèse est que l'ozone à la surface détruit l'ozone dans la stratosphère, " a ajouté Koenig.

Il sera important d'étudier l'hypothèse plus en détail, Koenig et ses coauteurs ont dit. Si la pollution par l'ozone à la surface de la Terre augmente, par exemple, cela pourrait-il déclencher encore plus de destruction de la couche d'ozone dans la basse stratosphère ?

Co-auteur Pedro Campuzano-Jost, un chercheur associé du CIRES, a déclaré que le succès du projet de recherche est en partie dû à la portée unique de la mission ATom (tomographie atmosphérique) de la NASA, qui a fait voler un avion de recherche à travers le monde ; et la mission CONTRAST (Convective Transport of Active Species in the Tropics) de la NSF, qui a détecté des radicaux d'oxyde d'iode dans la stratosphère.

"La moitié des endroits où nous sommes allés n'avaient jamais été échantillonnés auparavant pour les aérosols, " Campuzano-Jost a dit, et c'est le genre d'opportunité qui mène à de nouvelles découvertes.

Volkamer et ses collègues espèrent lancer avec succès une nouvelle mission pour étudier plus en détail la chimie de l'iode, pour mieux comprendre l'avenir de la couche d'ozone protectrice de la Terre.