Une vue en fausses couleurs de la NASA de l'ozone total au-dessus du pôle arctique le 3 octobre 2021. Les couleurs violet et bleu montrent les zones de moindre ozone, et les jaunes et les rouges montrent des zones de plus d'ozone. Crédit :NASA
Un accord international pour protéger la couche d'ozone devrait prévenir 443 millions de cas de cancer de la peau et 63 millions de cas de cataracte pour les personnes nées aux États-Unis d'ici la fin de ce siècle, selon de nouvelles recherches.
L'équipe de recherche, par des scientifiques du National Center for Atmospheric Research (NCAR), Conseil ICF, et l'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA), s'est concentré sur les impacts de grande envergure d'un traité historique de 1987 connu sous le nom de Protocole de Montréal et d'amendements ultérieurs qui l'ont considérablement renforcé. L'accord a éliminé progressivement l'utilisation de produits chimiques tels que les chlorofluorocarbures (CFC) qui détruisent l'ozone dans la stratosphère.
L'ozone stratosphérique protège la planète des niveaux nocifs du rayonnement ultraviolet (UV) du Soleil, protéger la vie sur Terre.
Pour mesurer les effets à long terme du Protocole de Montréal, les scientifiques ont développé une approche de modélisation informatique qui leur a permis de regarder à la fois le passé et l'avenir en simulant l'impact du traité sur les Américains nés entre 1890 et 2100. La modélisation a révélé l'effet du traité sur l'ozone stratosphérique, les réductions associées du rayonnement ultraviolet, et les bienfaits pour la santé qui en découlent.
En plus du nombre de cas de cancer de la peau et de cataracte évités, l'étude a également montré que le traité, tel que modifié le plus récemment, permettra d'éviter environ 2,3 millions de décès par cancer de la peau aux États-Unis.
"C'est très encourageant, " a déclaré Julia Lee-Taylor, scientifique du NCAR, un co-auteur de l'étude. "Cela montre que, donné la volonté, les nations du monde peuvent s'unir pour résoudre les problèmes environnementaux mondiaux."
L'étude, financé par l'EPA, a été publié dans ACS Chimie de la Terre et de l'Espace. NCAR est parrainé par la National Science Foundation.
Inquiétudes croissantes sur la couche d'ozone
Dans les années 1970, les scientifiques ont commencé à mettre en évidence la menace pour la couche d'ozone lorsqu'ils ont découvert que les CFC, utilisés comme réfrigérants et dans d'autres applications, libèrent des atomes de chlore dans la stratosphère qui déclenchent des réactions chimiques qui détruisent l'ozone. Les inquiétudes se sont multipliées la décennie suivante avec la découverte d'un trou dans la couche d'ozone en Antarctique.
La perte d'ozone stratosphérique serait catastrophique, comme des niveaux élevés de rayonnement UV ont été liés à certains types de cancer de la peau, cataracte, et les troubles immunologiques. La couche d'ozone protège également les écosystèmes terrestres et aquatiques, ainsi que l'agriculture.
Les décideurs politiques ont répondu à la menace avec le Protocole de Montréal de 1987 relatif à des substances qui appauvrissent la couche d'ozone, dans lequel les pays ont accepté de réduire l'utilisation de certaines substances destructrices d'ozone. Des amendements ultérieurs ont renforcé le traité en élargissant la liste des substances destructrices d'ozone (telles que les halons et les hydrochlorofluorocarbures, ou HCFC) et en accélérant le calendrier d'élimination de leur utilisation. Les modifications étaient fondées sur les commentaires de la communauté scientifique, y compris un certain nombre de scientifiques du NCAR, qui a été résumée dans les rapports quadriennaux d'évaluation de l'ozone.
Pour quantifier les impacts du traité, l'équipe de recherche a construit un modèle connu sous le nom de cadre des effets sur l'atmosphère et la santé. Ce modèle, qui s'appuie sur diverses sources de données sur l'ozone, santé publique, et la démographie de la population, se compose de cinq étapes de calcul. Ceux-ci simulent les émissions passées et futures de substances destructrices d'ozone, les impacts de ces substances sur l'ozone stratosphérique, les changements qui en résultent dans le rayonnement UV au niveau du sol, l'exposition de la population américaine aux rayons UV, et l'incidence et la mortalité des effets sur la santé résultant de l'exposition.
Les résultats ont montré que les niveaux de rayonnement UV revenaient aux niveaux de 1980 au milieu des années 2040 en vertu du traité amendé. En revanche, Les niveaux d'UV auraient continué à augmenter tout au long de ce siècle si le traité n'avait pas été amendé, et ils auraient grimpé bien plus haut sans aucun traité du tout.
Même avec les amendements, les simulations montrent des cas excessifs de cataracte et divers types de cancer de la peau commençant à se produire avec le début de l'appauvrissement de la couche d'ozone et culminant des décennies plus tard à mesure que la population exposée aux niveaux d'UV les plus élevés vieillit. Les personnes nées entre 1900 et 2040 connaissent des cas accrus de cancer de la peau et de cataracte, avec les pires résultats pour la santé affectant les personnes nées entre 1950 et 2000 environ.
Cependant, les impacts sur la santé auraient été bien plus graves sans le traité, avec des cas de cancer de la peau et de cataractes augmentant à un rythme de plus en plus rapide au cours du siècle.
"Nous avons épluché le désastre, " Lee-Taylor a déclaré. "Ce qui saute aux yeux, c'est ce qui serait arrivé d'ici la fin de ce siècle sans le Protocole de Montréal. D'ici 2080, la quantité d'UV a triplé. Après ça, nos calculs pour les impacts sur la santé commencent à s'effondrer parce que nous entrons si loin dans des conditions qui n'ont jamais été vues auparavant. »
L'équipe de recherche a également découvert que plus de la moitié des avantages pour la santé du traité pouvaient être attribués aux modifications ultérieures plutôt qu'au Protocole de Montréal original de 1987. Globalement, le traité a empêché plus de 99 % des impacts potentiels sur la santé qui auraient autrement été causés par la destruction de l'ozone. Cela a montré l'importance de la flexibilité du traité pour s'adapter à l'évolution des connaissances scientifiques, disaient les auteurs.
Les chercheurs se sont concentrés sur les États-Unis en raison de l'accès facile aux données sur la santé et aux projections démographiques. Lee-Taylor a déclaré que les résultats de santé spécifiques dans d'autres pays peuvent varier, mais les tendances globales seraient similaires.
"Le traité a eu de larges avantages mondiaux, " elle a dit.