Lorsqu'un smog lourd et nocif pour les poumons s'abat sur des villes comme Los Angeles et Milan, il est naturel de lever les poings et de maudire l'ozone. Les molécules d'ozone, simplement trois atomes d'oxygène liés entre eux, sont extrêmement réactives et peuvent causer de réels dégâts au niveau du sol. Mais plus haut, l'ozone est un composant bénéfique et crucial de l'atmosphère terrestre.
La stratosphère -- la couche de notre atmosphère juste au-dessus de celle que nous respirons -- comprend seulement une fine couche d'ozone . Il y a environ trois niveaux d'ozone (O3 ) molécules pour 10 millions de molécules d'air, et cette couche est plus épaisse au-dessus des pôles que l'équateur [source :NOAA]. Cela peut sembler insignifiant par rapport à la profondeur du reste de l'atmosphère, mais cela fait un travail très important. Il empêche une grande partie de la lumière ultraviolette B (UV-B) du soleil d'atteindre la Terre. Cette lumière UV peut provoquer des cancers de la peau, des cataractes et d'autres troubles.
L'ozone nous protège du soleil en interagissant avec la lumière. Il est créé lorsque la lumière ultraviolette frappe les molécules d'oxygène (O2 ) dans la stratosphère, divisant les molécules en deux atomes d'oxygène (O). Lorsque cet atome rencontre une autre molécule d'oxygène, les deux se combinent pour former de l'ozone (O3 ). La lumière ultraviolette décompose également l'ozone en une molécule d'oxygène et un atome d'oxygène. Regardez cette animation de la NASA pour voir comment cela fonctionne.
Ce processus s'appelle le cycle ozone-oxygène , et il convertit le rayonnement UV en chaleur, protégeant ainsi la Terre. D'autres substances dans la stratosphère, comme le chlore, décomposent l'ozone en molécules et atomes d'oxygène. Habituellement, la construction et la décomposition sont un processus équilibré, mais cela peut changer selon les saisons et en raison d'événements naturels comme les éruptions volcaniques.
Mais la plupart des scientifiques conviennent que l'activité humaine a provoqué un déséquilibre dans le cycle oxygène-ozone qui a conduit à un trou dans la couche d'ozone au-dessus de l'Antarctique. Dans cet article, nous découvrirons ce qui cause le trou, si nous pouvons créer un patch et ce que nous pouvons faire pour aider à arrêter l'épuisement de notre protection UV critique.
Alors, comment l'appauvrissement de la couche d'ozone se produit-il en premier lieu ?
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Le cycle ozone-oxygène qui maintient la couche d'ozone relativement stable a déraillé. Le problème est que plus d'ozone se décompose que le soleil ne peut en reconstruire. Ce déséquilibre provient du "trou", ou amincissement, de la couche d'ozone au-dessus de l'Antarctique. Composés appauvrissant la couche d'ozone d'origine humaine font le plus de dégâts.
Les composés appauvrissant la couche d'ozone contiennent du brome, du chlore, du fluor, du carbone et/ou de l'hydrogène dans différentes combinaisons. Vous avez probablement entendu parler de l'un des types les plus courants de composés appauvrissant la couche d'ozone, connus sous le nom de chlorofluorocarbures (CFC ). Les CFC ne contiennent que du fluor, du carbone et du chlore et sont traditionnellement utilisés dans la réfrigération, la climatisation, les bombes aérosols et comme solvants industriels. Une surabondance de ces composés, libérés dans l'air par les activités humaines, a entraîné le trou d'ozone de l'Antarctique.
Des réactions chimiques complexes, qui se produisent en Antarctique pendant l'hiver et le printemps, agissent pour détruire l'ozone. En hiver, le soleil n'atteint pas le pôle Sud et un vortex polaire se forme. Le vortex polaire est un courant d'air autour du pôle qui isole l'air. Les CFC qui arrivent au vortex ne peuvent pas sortir, ils s'y concentrent donc.
Lorsque la lumière du soleil revient en Antarctique au printemps, des réactions chimiques à la surface de ces nuages décomposent les composés appauvrissant la couche d'ozone en atomes de chlore et brome . Ces atomes sont mortels pour l'ozone. Un atome de chlore peut briser 100 000 molécules d'ozone et le brome est 40 fois plus destructeur [source :EPA]. Cela se produit naturellement dans la stratosphère, mais le chlore et le brome n'y sont pas aussi concentrés qu'au printemps antarctique. Ces atomes détruisent une grande partie de l'ozone au-dessus de l'Antarctique, perturbant l'équilibre du reste de la couche d'ozone.
Le vortex polaire n'existe qu'au-dessus de l'Antarctique, c'est pourquoi le "trou" d'ozone n'existe que là-bas. Mais plus le trou s'agrandit, plus la couche d'ozone s'amincit sur le reste de la Terre. Cela signifie que des rayons UV plus dangereux atteindront la surface de la Terre.
Une solution évidente serait alors de pomper plus d'ozone là-haut pour essayer de contrecarrer l'amincissement. Mais créer un patch d'ozone n'est pas une simple proposition.
Si nous pouvions colmater le trou au-dessus de l'Antarctique, le cycle naturel ozone-oxygène pourrait se rééquilibrer. Mais malheureusement, nous ne pouvons pas produire plus d'ozone pour colmater le trou. Il faut beaucoup d'énergie pour fabriquer des molécules d'ozone - dans l'atmosphère, l'intense énergie du soleil entraîne la majeure partie du travail. Mais au niveau du sol, ce n'est pas une proposition pratique. De plus, l'ozone est un polluant tellement dangereux au niveau du sol qu'il ne serait peut-être pas judicieux de le produire même si c'était plus facile à faire.
Pour réparer la couche d'ozone, nous devons donc cesser de rejeter dans l'atmosphère des composés appauvrissant la couche d'ozone. En 1987, plus de 180 pays ont convenu d'aborder le problème dans le Protocole de Montréal. En signant le protocole, ces pays ont convenu d'éliminer progressivement les produits chimiques appauvrissant la couche d'ozone comme les CFC, les halons et le tétrachlorure de carbone. Aux États-Unis, tous les produits contenant ces composés portent des étiquettes d'avertissement, et ils ne peuvent être utilisés que s'il n'existe aucun produit approprié, n'appauvrissant pas la couche d'ozone.
Les scientifiques espèrent que, si ces composés sont complètement arrêtés, la couche d'ozone reviendra à la normale d'ici 2050 [source :EPA].
En attendant, portez un écran solaire, réparez immédiatement les appareils de refroidissement qui fuient et assurez-vous de n'utiliser que des services de réparation CVC certifiés pour traiter correctement le réfrigérant qu'ils éliminent.
Pour plus d'informations sur le trou dans la couche d'ozone, les CFC et les sujets connexes, consultez les liens sur la page suivante.
Oh l'ironieLorsque les pays ont commencé à éliminer progressivement les CFC appauvrissant la couche d'ozone, ils ont proposé un remplacement connu sous le nom de HFC, ou hydrofluorocarbone. Les HFC ne détruisent pas l'ozone. Mais les HFC pourraient s'avérer être un sauveur plutôt préjudiciable. Une étude récente publiée dans les Actes de l'Académie nationale des sciences montre qu'ils pourraient contribuer au réchauffement climatique [source :Velasquez-Manoff].
