Les activités humaines sont le principal facteur responsable de la perturbation de cet équilibre naturel, principalement à cause des émissions dans l'atmosphère de produits chimiques de synthèse connus sous le nom de substances appauvrissant la couche d'ozone (SACO).
Causes chimiques
Ces molécules sont regroupées sous le vocable SAO (Substances appauvrissant la couche d'ozone). Il s'agit principalement des CFC, des halons, du bromure de méthyle et des HCFC, mais les oxydes d'azote (NOx) contribuent également à cette destruction.
Les causes des trous dans la couche d'Ozone
Les produits chimiques conduits par le vent ont une influence considérable sur la structure de la couche. L'émission de gaz à effet de sert par l'Homme est un des facteurs qui détruisent l'équilibre stratosphérique.
Ce trou est causé par l'utilisation humaine de certains produits comme les CFC (chlorofluorocarbures) et d'autres gaz qui se retrouvent dans l'atmosphère. L'évolution du trou de la couche d'ozone au-dessus de l'Antarctique est saisonnière.
En ce qui concerne les principales causes de la destruction de la couche d'ozone. Il convient de noter que l'un des produits les plus responsables est les chlorofluorocarbures ou CFC qui sont utilisés comme réfrigérants et comme propulseurs d'aérosols.
De façon naturelle, l'ozone se détruit à haute altitude ; un équilibre entre formation et destruction se forme alors. Cependant, l'utilisation des CFC et HCFC perturbe cet équilibre. Ces gaz détruisent la couche d'ozone et diminue son épaisseur jusqu'à former des trous.
Sous l'action des rayons ultraviolets du soleil, les molécules de CFC-11 se brisent et libèrent leur atome de chlore. Un seul atome de chlore peut détruire plus de 100 000 molécules d'ozone avant de composer une molécule plus stable et de disparaître de la stratosphère*.
En voie de guérison
Environ 99 % des substances appauvrissant la couche d'ozone ont été progressivement éliminées et la couche protectrice au-dessus de la Terre se reconstitue.
Néanmoins, les spécialistes considèrent que l'ozone se reconstitue à un rythme de 1 à 3% par décennie et que, d'ici 2030, les dégâts causés par l'espèce humaine depuis les années 1980 pourraient avoir disparu dans l'hémisphère Nord, d'ici 2060 à 2070 dans l'hémisphère Sud.
C'est la combustion du gaz, du charbon, du pétrole qui entraîne l'augmentation de la température. Ces gaz, comme le CO2 issu des fumées des voitures, captent l'énergie du Soleil. Cette énergie se transforme en chaleur qui réchauffe l'atmosphère, puis l'atmosphère réchauffe les océans.
L'ozone peut être détruit (transformé en oxygène) de façon thermique, mais également en utilisant des catalyseurs. La destruction de l'ozone par catalyse est la plus utilisée, car facile à mettre en place sur tout type de générateurs et très rentable.
On le trouve principalement dans la fameuse couche d'ozone située dans la stratosphère — soit à une distance comprise entre 10 et 40 kilomètres de la surface de notre Terre.
Les substances appauvrissant la couche d'ozone qui contiennent du chlore sont les chlorurofluorurocarbures (CFC), le tétrachlorure de carbone, le méthyl chloroforme et les hydrochlorofluorocarbures (HCFC). Les halons, le bromométhane et les hydrobromofluorocarbures (HBFC) sont des SACO qui contiennent du brome.
Toute vie sur Terre est protégée par la couche d'ozone. Celle-ci agit comme un filtre invisible qui protège toutes les formes de vie contre une surexposition aux rayons UV nocifs du Soleil. La plus grande partie du rayonnement UV est absorbée par l'ozone et ne peut ainsi atteindre la surface de la Terre.
Les CFC sont responsables de la dégradation de l'ozone qui protège la Terre à haute altitude (stratosphère) et absorbent les rayonnements ultraviolets de haute énergie, contribuant ainsi activement à l'augmentation de l'Effet de serre.
Le trou dans la couche d'ozone s'est agrandi à cause des incendies géants australiens. Selon une étude de la revue « Scientific Reports », les feux de brousses subis par l'Australie entre fin 2019 et 2020 auraient agrandi le trou de la couche d'ozone.
L'ozone est composé chimique très instable et réactionnel. Il est par exemple impossible de remplir une bombonne avec de l'ozone, car les parois de la bouteille seraient immédiatement oxydées.
Vers la fin des années 90, pas moins de 10 % de sa surface avait disparue. Mais depuis 2000, « la couche d'ozone dans certaines parties de la stratosphère s'est rétablie à un rythme de 1 à 3 % par décennie » indique un communiqué de l'ONU.
Une brève exposition peut causer, entre autres, une irritation des yeux, des voies nasales et de la gorge, une toux et des maux de tête. Une exposition à une forte concentration peut causer une diminution des fonctions pulmonaires. L'ozone est fortement relié à l'asthme et peut en aggraver les symptômes.
Origine des gaz à effet de serre (GES)
Le dioxyde de carbone (CO2) : bien moins présent dans l'atmosphère que la vapeur d'eau, le CO2 participe à 25% de l'effet de serre car sa capacité à retenir la chaleur est très élevée. Le méthane (CH4) Le protoxyde d'azote ou oxyde nitreux (N2O) L'ozone (O3)
A quoi est-il dû ? Le trou d'ozone polaire, apparu au début des années 1980, est devenu un phénomène saisonnier qui se traduit par une diminution importante de l'épaisseur de la couche d'ozone au dessus des pôles, au cours du printemps de chaque hémisphère.
À haute altitude, la couche d'ozone est utile : elle absorbe la plus grande partie du rayonnement solaire ultraviolet dangereux pour les organismes. Elle a donc un rôle protecteur pour les êtres vivants et les écosystèmes.
Contrairement aux autres techniques de désinfection, l'utilisation d'ozone ne nécessite pas de stockage de produits dangereux puisqu'il est produit directement sur place et uniquement lorsque l'on en a besoin, conséquence directe de son instabilité.
L'unité Dobson correspond à une couche d'une épaisseur de 0,1 mm d'ozone gazeux pur à une température de 0°C et une pression de 1 atmosphère (1013.25hPa). Si nous comprimions tout l'ozone au-dessus de notre région dans ces conditions de 1 atmosphère et 0°C, la couche d'ozone aurait une épaisseur d'environ 3 mm.