L'Ozone

L'ozone est une molécule composée de trois atomes d'oxygène. Ce gaz, naturellement présent en faible quantité dans l'atmosphère, possède un maximum de concentration dans la stratosphère (10-50 Km). Son rôle dans l'atmosphère est important à au moins deux titres :

- d'une part, il joue un rôle protecteur pour les organismes vivants en filtrant le rayonnement solaire UV,

- d'autre part, du fait de ses propriétés d'absorption des rayonnements solaires et telluriques, il intervient dans l'équilibre thermique de la stratosphère et participe, dans la troposphère, à l'effet de serre.

Répartition de l'ozone dans l'atmosphère

La couche d'ozone et le rayonnement solaire UV

 

 

L'ozone a connu une médiatisation importante du fait de l'influence des activités humaines sur son contenu atmosphérique et notamment des diminutions massives aux pôles, connus sous le nom de "trous d'ozone". Aujourd'hui, la communauté scientifique s'accorde sur le rôle crucial de certains gaz d'origine industrielle comme les chlorofluorocarbones (CFC ou fréons) dans la destruction de l'ozone stratosphérique. Les discussions internationales et les décisions inter-gouvernementales ont permis :

- la suppression, dans le cadre du Procole de Montréal, des émissions des CFC et leur remplacement par des produits de substitution.

- la mise en place de programmes de surveillance à long terme incluant notamment le réseau international de surveillance de la stratosphère (Network of Detection of Stratospheric Changes : NDSC) mis en oeuvre dès 1991.

Trou d'ozone en Antarctique

Carte global d'ozone

La stratosphère localisée de 8-18 km (suivant la latitude) à 50 km est une région intermédiaire de notre atmosphère qui est influencée par des perturbations provenant soit des couches supérieures à travers la mésosphère (50-80 km) soit des couches situées à plus basses altitudes depuis la troposphère (<8-18 km). La stratosphère est principalement régie par les effets radiatifs et photochimiques induits par les diverses émissions solaires et cosmiques. Elle est aussi perturbée via la troposphère par des échanges de masses d'air et d'énergie.

 

Autrefois, le système climatique considéré se limitait à la basse atmosphère. Aujourd'hui, il est communément admis que l'ensemble des sous-systèmes doit être pris en compte lorsque l'on parle des problèmes climatiques. La moyenne atmosphère, et plus particulièrement la stratosphère, constitue l'un d'eux. Les simulations numériques ont montré qu'un certain nombre de forçages ou de retro-effets présentent des amplitudes plus importantes dans la stratosphère qu'au niveau du sol. Dans le cas par exemple de l'augmentation des gaz à effet de serre, le refroidissement attendu dans la stratosphère est d'un ordre de grandeur supérieur au réchauffement associé de la surface. De même, les changements climatiques induits par la diminution de l'ozone stratosphérique ou par l'émission massive d'aérosols volcaniques dans la stratosphère, induisent des effets importants dans la stratosphère.

 

Pour en savoir plus sur :

- L'amincissement de la couche d'ozone,

- L' ozone stratosphérique et les émissions de chlorofluorocarbures ,

- Le trou d'ozone et son histoire ,

- La campagne THESEO .

Modèle photochimique à trois dimensions REPROBUS. Simulation de l'ozone et de sa diminution dans la stratosphère arctique, le 16 janvier 2000 pendant la campagne Theseo/Solve