ENVIRONNEMENT GLOBAL

L'ozone de la stratosphère

Alors que nous respirons l' oxygène sous forme de molécule diatomique O₂, cette molécule peut dans certaines conditions être dissociée pour donner des atomes « libres » d'oxygène, capables de s'associer avec une molécule intacte O₂ pour former l'ozone O₃. Cette réaction peut être le fait d'une décharge électrique ou, dans la stratosphère, d'un rayonnement ultraviolet, comme l'a montré le physicien anglais Sydney Chapman dès 1930. Ainsi la couche d'ozone stratosphérique, qui protège la vie terrestre en absorbant du rayonnement ultraviolet solaire, n'existe que comme produit de ce rayonnement. On a commencé à se rendre compte dans les années 1960 que la faible quantité d'ozone dépendait aussi de cycles de destruction faisant intervenir d'autres molécules rares — des oxydes d'azote et d'hydrogène. Or la combustion des carburants dans les moteurs thermiques peut produire de tels oxydes. D'où une grande inquiétude sur les conséquences d'utilisation des avions supersoniques (Concorde, Tu-144) volant dans la stratosphère. En fait, ce n'est pas si simple, car il y a concurrence entre de nombreuses réactions ; à certaines altitudes (notamment celles où vole le Concorde), ajouter des oxydes d'azote peut accroître la quantité d'ozone !

En 1974, les chimistes californiens Sherwood Rowland et Mario Molina ont soulevé la question des CFC. Ces produits, extrêmement stables donc dénués de toxicité, sans risque d'inflammabilité, avaient trouvé de nombreuses applications, notamment dans la réfrigération et comme agent propulseur dans les « bombes » à aérosols. En raison de cette stabilité, Rowland et Molina ont prévu que les CFC allaient s'accumuler dans l'atmosphère et atteindraient progressivement la stratosphère, ce que l'on observe à présent. Là, le rayonnement ultraviolet les transforme en atomes et oxydes de chlore. Ces derniers, comme les oxydes d'azote et d'hydrogène, participent à des cycles catalytiques de destruction d'ozone. Toutefois, le taux d'appauvrissement de la couche d'ozone restait (dans les années 1970) incertain car dépendant d'un ensemble très complexe de réactions chimiques et de vitesses de réactions très mal connues. Aux États-Unis et en Suède, les mouvements de défense de l'environnement, relayés par les médias, ont obtenu dès 1978 l'abandon des CFC comme propulseurs d'aérosols ; depuis lors, le reste de l'Europe a suivi.

Le trou de l'ozone

En 1985, une équipe britannique travaillant à la station de Halley Bay, en Antarctique, annonce la découverte du « trou » de l'ozone : une diminution dramatique de la quantité d'ozone dans la stratosphère au printemps austral (octobre). Une nouvelle analyse des données (obtenues depuis 1978 par l'instrument T.O.M.S.[total ozone mapping spectrometer]du satellite américain Nimbus-7) confirme l'étendue de ce trou sur une grande partie de l'Antarctique, tout en montrant qu'il existait depuis la fin des années 1970. Se résorbant avant l'été, il réapparaît en s'aggravant à chaque printemps. Les importantes campagnes internationales de mesures, depuis le sol et à partir d'avions instrumentés, montrent l'association du trou de l'ozone à une importante quantité d'oxydes de chlore. La plupart des spécialistes considèrent aujourd'hui que les CFC sont responsables de ce phénomène, quoique agissant selon des mécanismes différents de ceux qui ont été imaginés dans les premiers travaux de Rowland et Molina. Les causes essentielles de ce fait dramatique sont multiples : les conditions extrêmement froides qui prévalent au-dessus du continent Antarctique en hiver, favorisant alors la formation de nuages (de cristaux de glace) dans la stratosphère ; la circulation[...]