Le trou dans la couche d'ozone de 2019 a atteint un sommet de 6,3 millions de miles carrés le 8 septembre. 2019, le maximum le plus bas observé depuis des décennies. Cette visualisation de la NASA représente les concentrations d'ozone en unités Dobson, la mesure standard de l'ozone stratosphérique. Crédit :NASA
Les produits chimiques qui appauvrissent la couche d'ozone protectrice de la Terre ont également déclenché des changements dans la circulation atmosphérique de l'hémisphère sud. Maintenant, de nouvelles recherches dans La nature constate que ces changements se sont arrêtés et pourraient même s'inverser en raison du protocole de Montréal, un traité international qui a réussi à éliminer progressivement l'utilisation de produits chimiques appauvrissant la couche d'ozone.
"Cette étude s'ajoute aux preuves croissantes montrant l'efficacité profonde du Protocole de Montréal. Non seulement le traité a stimulé la guérison de la couche d'ozone, cela entraîne également des changements récents dans les modèles de circulation de l'air dans l'hémisphère sud, " a déclaré l'auteur principal Antara Banerjee, un chercheur invité du CIRES à l'Université du Colorado Boulder qui travaille dans la division des sciences chimiques de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Elle a commencé ce travail en tant que boursière postdoctorale à l'Université de Columbia.
Le trou d'ozone, découvert en 1985, s'est formé chaque printemps dans l'atmosphère au-dessus de l'Antarctique. L'appauvrissement en ozone refroidit l'air, renforçant les vents du vortex polaire et affectant les vents jusqu'à la couche la plus basse de l'atmosphère terrestre. Finalement, l'appauvrissement de la couche d'ozone a déplacé le courant-jet des latitudes moyennes et les régions sèches au bord des tropiques vers le pôle Sud.
Des études antérieures ont lié ces tendances de circulation aux changements météorologiques dans l'hémisphère sud, en particulier les précipitations sur l'Amérique du Sud, Afrique de l'Est, et l'Australie, et aux changements des courants océaniques et de la salinité.
Le Protocole de Montréal de 1987 a supprimé progressivement la production de substances destructrices d'ozone telles que les chlorofluorocarbures (CFC). À partir de 2000, les concentrations de ces produits chimiques dans la stratosphère ont commencé à diminuer et le trou dans la couche d'ozone a commencé à se régénérer. Dans cette étude, Banerjee et ses co-auteurs ont montré que vers l'an 2000, la circulation de l'hémisphère sud a également cessé de s'étendre vers les pôles - une pause ou un léger renversement des tendances antérieures.
"Le défi de cette étude était de prouver notre hypothèse selon laquelle la récupération de l'ozone est en fait à l'origine de ces changements de circulation atmosphérique et ce n'est pas seulement une coïncidence, " a déclaré Banerjee.
Cette image panoramique du 14 février 2014, montre des parties du Chili et de l'Argentine depuis la Station spatiale internationale (ISS). La Terre de Feu et le Cap Horn sont montrés ici, avec l'océan Atlantique au premier plan et l'océan Pacifique en haut de l'image. Crédit :NASA
Pour faire ça, les chercheurs ont utilisé une technique statistique en deux étapes appelée détection et attribution :détecter si certains modèles de changements de vent observés sont peu susceptibles d'être dus à la seule variabilité naturelle et, si c'est le cas, si les changements peuvent être attribués à des facteurs d'origine humaine, telles que les émissions de produits chimiques appauvrissant la couche d'ozone et de CO2.
À l'aide de simulations informatiques, les chercheurs ont d'abord déterminé que la pause observée dans les tendances de la circulation ne pouvait pas être expliquée par les seuls changements naturels des vents. Prochain, ils ont isolé séparément les effets de l'ozone et des gaz à effet de serre.
Ils ont montré que si les émissions de CO2 en hausse ont continué à étendre la circulation près de la surface (y compris le courant-jet) vers les pôles, seuls les changements d'ozone pourraient expliquer la pause dans les tendances de la circulation. Avant 2000, l'appauvrissement de la couche d'ozone et l'augmentation des niveaux de CO2 ont poussé la circulation près de la surface vers les pôles. Depuis 2000, Le CO2 a continué à pousser cette circulation vers les pôles, équilibrer l'effet contraire de la récupération de l'ozone.
"L'identification de la pause induite par l'ozone dans les tendances de la circulation dans les observations du monde réel confirme, pour la première fois, ce que la communauté scientifique de l'ozone a longtemps prédit à partir de la théorie, " a déclaré John Fyfe, un scientifique à Environnement et Changement climatique Canada et l'un des co-auteurs de l'article.
Alors que l'ozone commence à se rétablir et que les niveaux de CO2 continuent de grimper, l'avenir est moins certain, y compris pour les régions de l'hémisphère sud dont le temps est affecté par le courant-jet et celles situées en bordure des régions sèches.
"Nous appelons cela une" pause "parce que les tendances de la circulation vers les pôles pourraient reprendre, rester à plat, ou inverser, " Banerjee a déclaré. "C'est le bras de fer entre les effets opposés de la récupération de l'ozone et l'augmentation des gaz à effet de serre qui détermineront les tendances futures."
