Zone d'ozone

Article juste pour ceux qui s'interressent à la vie sur notre planète
La couche d’ozone


On appelle la couche d'ozone ou ozonosphère la partie de la stratosphère contenant une quantité relativement importante d'ozone (concentration de l'ordre d'un pour cent mille). Son existence est démontrée en 1913 par Charles Fabry grâce à son interféromètre optique. Cet ozone est produit par l'action du rayonnement solaire sur les molécules de dioxygène à haute altitude (entre 20 et 50 km d'altitude). À cette haute altitude, la couche d'ozone à pour effet d'absorber la plus grande partie du rayonnement solaire ultraviolet, qui se trouve être dangereux pour les organismes vivants, donc on distingue les UV –A qui atteint la surface de la terre depuis toujours et que la vie sur notre planète est adapté avec ça , d’autre part il y a les UV-B qui provoque :
-Des brûlures de la peau allant jusqu’au cancer ainsi qu’un affaiblissement du système immunitaire.
- La Photoallergie : réduit la synthèse de la vitamine D3 et porte attente aux yeux , à titre d’exemple : l’ophtalmie de neige , cataractes….
- Effet dangereux sur les microorganismes qui ne possèdent pas de mécanisme de protection contre les U.V et surtout U.V – C qui peut causer la mort.
- effet sur l’écosystème aquatique : la phytoplancton et le premier stade de développement des organismes.
- Bouleversement de la chaîne alimentaire.
-Diminution de l’absorption de CO2 par les océans ce qui renforcent l’effet de serre .
- La sensibilité de la flore terrestre qui provoque la diminution de la surface des feuilles et la longueur des pousses.
De ce fait on distingue deux type d’ozone celui présent dans la couche stratosphérique, naturellement, elle a un effet protecteur pour la biosphère en bloquant le rayonnement solaire UV-B ,donc indispensable pour notre survie; le deuxième présent dès la couche basse de l'atmosphère (troposphère : du sol jusqu'à environ 20 km d'altitude), mauvais car c'est celui que nous respirons et qui présente selon sa concentration une certaine toxicité (cf. : normes de Qualité de l'Air), en l'absence de cette couche d'ozone, la vie n'aurait été possible que dans les océans, à une distance suffisante de la surface des eaux. Ce fut le cas au cours de l'éon Archéen, lorsque l'atmosphère de la Terre était dépourvue de O2 (et donc d'ozone).
Le trou d’ozone a été découvert à la fin des années 1970, par des chercheurs en Antarctique, car ils ont mis en évidence une diminution périodique de l'ozone dans cette région polaire. Car il se forme au printemps dans l'Antarctique (à la fin de la nuit polaire) et s'agrandit pendant plusieurs mois avant de se réduire.
La NASA à mis en service un réseau de stations au sol et au moyen de satellites artificiels afin d’observer l’évolution du trou d’ozone et c'est en 1985 que l'alerte a été donnée avec la découverte d'une diminution importante de la concentration d'ozone au cours des mois de septembre et d'octobre au-dessus du continent antarctique. Une réduction de près de 50% du contenu total d'ozone était observée, se produisant au cours du printemps austral et couvrant toute la surface de l'Antarctique.
L’épaisseur de la couche d’ozone n’as pas cesser de progresser depuis la fin des années 1970, donc l'épaisseur de l'ozone est passée, en certains endroits, de l'équivalent de 3 mm à 2 mm et même 1,5 mm aujourd'hui, en moyenne pour le mois d'octobre. C'est cette diminution relative de l'épaisseur de la couche d'ozone stratosphèrique (par rapport à son épaisseur standard ou initiale de 300 Dobson1), que l'on nomme « trou d'ozone » ou « trou dans la couche d'ozone ».
Les années 2000, 2001 et 2003,sont des années record car le trou dans la couche d'ozone a atteint une superficie jamais observée avant 2000, alors que celui de 2002 était le plus petit qui ait été observé depuis 1998. En effet, à la fin de l'été 2003, le trou à de nouveau atteint un record fin septembre 2006 et une épaisseur minimale record début octobre, aux alentours de 0,8 Dobsons. À cette époque, à Ushuaia, petite ville du sud de l'Argentine (non loin de l'Antarctique), les habitants ont été contraints de ne pas sortir découverts, car ils risquaient des irradiations.
Le fait que la perte d'ozone, si importante en Antarctique, soit moindre au-dessus de l'Arctique découle des différences climatiques entre ces deux régions. Le refroidissement de la stratosphère polaire est en effet moins intense au nord où, en moyenne, les températures sont de 15 à 20°C supérieures à celles observées au pôle Sud.
Cette différence de comportement entre les deux pôles est directement liée à la géographie : le continent antarctique est isolé au milieu des océans dans l'hémisphère Sud. Dans l'hémisphère Nord, au contraire, une alternance de continents et d'océans, de zones de hautes et de basses pressions atmosphériques contribue à créer un mouvement continu des masses d'air tel que le pôle Nord ne reste jamais totalement isolé. L'air des latitudes moyennes, plus chaud, arrive donc toujours au pôle, y augmentant ainsi les températures moyennes. or le froid exacerbe les réactions chimiques de destruction de l'ozone.
En exploitant des données fournies par un satellite de la NASA chargé de la recherche de la haute atmosphère, les chercheurs ont remarqué que les nuages stratosphériques de l'Antarctique ont une durée de vie deux fois plus longue que ceux situés au-dessus de l'Arctique. D’autre part l'expédition, financée par la NASA, la NOAA et la Fondation nationale des sciences des États-Unis, qui dirige la station McMurdo au pôle Sud, était composée de quatre équipes de scientifiques de la NOAA, de la NASA et de deux universités américaines : l'université d'État du New York à Stoneybrook, et l'université du Wyoming : leurs observations - première preuve tangible de l'effet des hommes et de leurs activités sur le système climatique de notre planète - ont aidé à déterminer les phénomènes chimiques responsables de la perte d'ozone et ont jeté les bases scientifiques du Protocole de Montréal relatif à des substances qui appauvrissent la couche d'ozone.
Mesure prises
Le protocole de Montréal, signé le16 septembre 1987 Ratifié le 30 juin 1988
En vigueur au Canada depuis le 1er janvier 1989
En vigueur au niveau international depuis le 1er janvier 1989 puis révisé à Londres, Copenhague, Montréal etBeijing jusqu'en 2001, a préconisé une diminution des émissions de 50% en dix ans. L'Union européenne a proposé en 1989 une interdiction totale de l'utilisation des CFC durant les années 1990, qui fut approuvée par les États-Unis. L'Union Européenne s'est ensuite dotée en 2000 d'un règlement européen visant à transposer le Protocole de Montréal en droit européen, tout en fixant des objectifs plus ambitieux de réduction ou d'interdiction de certains gaz détruisant la couche d'ozone.
L'avenir
Les délégués de 190 pays réunis à Montréal le 12 septembre 2007 ont pu saluer, 20 ans après la signature du protocole, la réussite du projet, qui se concrétise par un arrêt total de la production des chlorofluorocarbures prévu en 2010 et une estimation optimiste de la communauté scientifique : la couche d'ozone retrouvera normalement son état de 1980 entre 2055 et 2065. La tâche n'est cependant pas achevée : il était prévu d'éliminer les hydrochlorofluorocarbures, les principaux substituts des chlorofluorocarbures, d'ici à 2020 pour les pays industrialisés et 2040 pour les pays en voie de développement. Des chercheurs ont établi récemment que l'élimination précoce (10 ans plus tôt, soit en 2030) des hydrochlorofluorocarbures réduirait l'effet de serre dans une proportion supérieure à ce que doit permettre le Protocole de Kyoto sur le changement climatique ! Un accord a été conclu, lors de cette 19ème réunion des parties qui permet une accélération de la sortie de l'utilisation des hydrochlorofluorocarbures. En vertu de cette entente, la production de ces substances sera gelée en 2013 à son niveau moyen de 2009-2010. Les pays industrialisés arrêteront la production et la consommation en 2020, réduisant celles-ci à 75% en 2010 et 90% en 2015 (0,5% sont autorisés pour la maintenance). Les pays en développement réduiront de 10% en 2015, 35% en 2020, 67,5% en 2025, gardant 2,5% en moyenne sur les cinq dernières années pour la maintenance.
Par ailleurs les experts de l’Organisation des Nations Unis en 2006 alertent sur le fait que la couche d’ozone se reconstitue moins vite que prévu en raison probablement de l’utilisation persistante des gaz interdits de type CFC et peut être aussi à cause de l’effet de serre .
Conclusion :
Le succès du Protocole de Montréal montre que la communauté internationale est capable de résoudre les problèmes environnementaux. C'est un signal positif et fort à suivre et à développer pour des nombreux autres problèmes environnementaux qui se posent encore à nous à l'heure actuelle , mais il faut une vrais volonté politique .

En 2006, l'ONU et les experts alertent sur le fait que la couche d'ozone se reconstitue moins vite que prévu, en raison probablement de l'utilisation persistante de gaz interdits, de type CFC, mais peut-être aussi à cause de l'effet de serre et des traînées de condensation laissées par les avions. Ces dernières, avec d'autres émetteurs de gaz à effet de serre (on est pas sûr), contribuent en réchauffant les basses couches de l'atmosphère à priver les hautes couches d'une partie des calories provenant du rayonnement du sol. Ces hautes couches se refroidissent,




Tableau de données pris des données du NASA :

Année Taille en million de Km2
1970 0
2002 8.3
2004 8.7
2006 11.4
2007 9.7



Évolution de la couche d’ozone depuis les années 1980
Source Naza :





Trou d’ozone 2007 Photo NASA :







7 millions de kilomètres carrés, soit à peu Crédit: NASA
1-L'unité Dobson (DU) est l'unité de mesure de l'ozone total. Si vous aviez à prendre toutes les ozone dans une colonne d'air qui s'étend de la surface de la terre à l'espace, et de traduire tout ce que l'ozone au niveau de température (0 ° C) et de pression (1013,25 millibars, soit une atmosphère, ou "atm" ), La colonne serait de l'ordre de 0,3 centimètres d'épaisseur. Ainsi, la quantité totale d'ozone serait atm 0,3 cm. Pour rendre les unités plus facile à travailler, le "Dobson Unit" est défini à 0,001 atm-cm. Notre atm-0,3 cm est de 300 UA



Les références :


Claus BLIEFERT, Robert PERRAUD, Chimie de l'environnement, DeBoeck Université, 2001, ISBN 2-7445-0086-0
http://fr.wikipedia.org/wiki/Ozonosph%C3%A8re
http://www.ec.gc.ca/soer-ree/Francais/SOER/1996report/Doc/1-8-5-5-2-1.cfm
http://www2.fsg.ulaval.ca/opus/scphys4/complements/trouCO.shtml
http://translate.google.com/translate?hl=fr&sl=en&u=http://www.nasa.gov/&sa=X&oi=translate&resnum=1&ct=result&prev=/search%3Fq%3DNasa%26hl%3Dfr
http://translate.google.com/translate?hl=fr&sl=en&u=http://www.nasa.gov/vision/earth/environment/ozone_resource_page.html&sa=X&oi=translate&resnum=3&ct=result&prev=/search%3Fq%3DNasa%2Bozone%26hl%3Dfr
http://www.ec.gc.ca/international/multilat/ozone1_f.htm