Placée sous très haute surveillance depuis 1985, l’évolution du trou dans la couche d’ozone semble aller dans la bonne direction, selon le dernier rapport de l’ONU. « La couche d’ozone nous protège des radiations ultraviolettes C, B et A émises par le Soleil. Les UV C sont les plus énergétiques et sont complètement filtrés par [la couche d’ozone] », présente Cathy Clerbaux, directrice de recherche du CNRS. « Plus les rayons sont énergétiques, plus ils sont susceptibles d’induire des problèmes. Il n’y aurait pas eu d’émergence de la vie sans cette couche d’ozone ».
Située dans la stratosphère, bien au-dessus des nuages, la couche d’ozone est une strate de gaz de plusieurs kilomètres d’épaisseur. Apparue il y a 3,5 milliards d’années, elle doit son origine à l’oxygène relâché dans l’atmosphère par les tout premiers organismes photosynthétiques. Apparus sous l’eau, à l’abri des rayons UV, ces organismes primitifs ont permis une modification drastique de la composition de l’atmosphère. Cet apport constant en oxygène a ainsi permis l’apparition d’une couche d’ozone protectrice, puis un changement radical d’une atmosphère réductrice à une atmosphère oxydante.
Cette transition, connue sous le nom de "catastrophe de l’oxygène", a entraîné la disparition d’une grande partie des premiers microorganismes et a permis l’apparition de formes de vie respirant de l’oxygène. Pourtant, après des milliards d’années d’équilibre, une perturbation importante a été enregistrée au niveau du pôle Sud à partir du milieu des années 1980. Chaque année, en septembre, à la fin de l’hiver polaire, une diminution drastique des niveaux d’ozone atmosphérique engendre un trou dans notre bouclier planétaire. À l’origine de cet accroc : l’utilisation de chlorofluorocarbures (CFC), des gaz très stables utilisés en grande quantité dans de nombreux domaines.
Interdits à l’utilisation en 1985 par le Protocole de Montréal, leur disparition des rayonnages constitue encore aujourd’hui l’un des meilleurs exemples de coordination mondiale en termes de protection de l’environnement. Cet investissement a par ailleurs été payant, la guérison du trou dans la couche d’ozone étant à présent prévue pour 2066.
Gaz réfrigérant, propulseurs d’aérosol, extenseurs de mousses… : à la suite de leur invention par Thomas Midgley Jr. dans les années 1920, les CFC ont rapidement trouvé de nombreux usages industriels. Pourtant, si leur stabilité leur confère une grande polyvalence, c’est également cette dernière qui les rend particulièrement dangereux pour l’environnement. « On n’a jamais pensé que ces gaz géniaux étaient tellement stables qu’ils restaient dans l’atmosphère, passaient la barrière des nuages et se retrouvaient dans la stratosphère », explique la directrice de recherche. « Là, ils sont décomposés par les rayons du soleil, et les chlores sont séparés et réagissent avec l’ozone ».
C’est en 1984 que les chercheurs ont remarqué leur impact sur la couche d’ozone, des mesures étranges commençant à apparaître dans les relevés. Selon Cathy Clerbaux, le soudain effondrement des niveaux d’ozone au-dessus de l’Antarctique a d’abord été associé à un défaut de matériel, du moins jusqu’à ce que le remplacement du matériel et leur réapparition annuelle écartent les doutes. « C’est l’endroit le plus froid du monde : tous les hivers, ce que l’on appelle un vortex polaire se crée. C’est une masse d’air froide qui se forme [en altitude], qui tourbillonne pendant les trois mois d’hivers, et qui peut atteindre les – 80°C ».
En plus de cette masse d’air glaciale, l’hiver polaire se caractérise par les trois mois, de mai à août, durant lesquels le Soleil ne se lève pas : une nuit polaire qui ne s’achève réellement qu’en septembre, au retour du Soleil. Ce retour atteint son paroxysme en décembre, lors de la période des nuits blanches, durant laquelle le Soleil ne descend jamais plus bas que l’horizon.
Cependant, bien avant d’en arriver là, ce sont les tout premiers rayons de septembre qui viennent perturber la couche d’ozone. En effet, après avoir été stabilisées par le vortex polaire et l’obscurité, les conditions chimiques de la stratosphère changent brutalement avec le retour des rayonnements UV.
« [Le Soleil] va activer des réactions chimiques appelées cycles catalytiques, qui vont consommer l’ozone à toute vitesse », explique la chercheuse. « [Au cours de la nuit polaire], des nuages de glace et de nitrate se forment et piègent les chlores. Ils sont ensuite réactivés par les rayons UV et vont alors détruire l’ozone ». Grâce à l’Interféromètre atmosphérique de sondage dans l’infrarouge (IASI), un satellite de surveillance, les chercheurs observent chaque année, aux alentours de septembre, la disparition de l’ozone dans l’atmosphère. En 1984, nous avons rapidement fait le lien avec d’autres parutions scientifiques démontrant l’action des chlores sur l’ozone dans certaines conditions. Une fois que nous avons compris les réactions chimiques et confirmé que le phénomène se produisait tous les ans […], nous avons mis en place des protocoles qui empêchent d’émettre ces CFC ».
Signé en 1985, le Protocole de Montréal est, à l’instar des différentes COP environnementales, une mesure internationale de protection de l’environnement, sous la houlette de l’ONU. Considéré comme l’un des accords internationaux les plus réussis de l’Histoire, il a permis d’arrêter net l’émission de ces gaz problématiques. « Il faut cependant garder à l’esprit que s’ils ne sont plus émis, ils n’ont pas pour autant disparu », met en garde la directrice de recherche. « Ils restent dans l’atmosphère plusieurs dizaines d’années, mais on voit, lorsque l’on fait des mesures satellites, que le trou dans la couche d’ozone ne s’agrandit plus et que la concentration des CFC diminue chaque année ».
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
