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Lettre nucléaire n° 18
Le trou d’ozone sur l’Antarctique
L’ozone est une forme instable de l’oxygène constituée de l’union de 3 atomes d’oxygène (O3), alors que la molécule d’oxygène que nous respirons est constituée de seulement 2 atomes d’oxygène (O2).
L’ozone instable abandonne facilement son atome surnuméraire qui se montre alors très agressif, c’est-à-dire très oxydant.
Cette agressivité est parfois mise à profit pour épurer l’air ambiant (ozoniseurs) ou pour désinfecter les eaux de distribution dans certaines stations d’épuration. Il joue à ce niveau le même rôle que l’eau de Javel.
L’Ozone est un gaz toxique. Il a chez l’homme une action irritante sur les muqueuses des voies respiratoires.
En revanche, dans la stratosphère, il se révèle particulièrement utile, car il nous protège des rayons ultraviolets du soleil.
Il est formé par des réactions chimiques de haute énergie mettant en jeu des rayons solaires de très courte longueur d’onde (UV lointains) qui arrivent à casser les molécules d’oxygène de l’air :
O2 + UV (court) ->2 O
Alors, chaque atome d’oxygène peut s’unir à une molécule d’oxygène pour donner l’ozone :
O + O2 ->O3
La vie sur terre a pu se développer grâce à l’ozone qui forme à une vingtaine de kilomètres d’altitude un bouclier filtrant qui arrête les rayons ultraviolets de plus grande longueur d’onde (UV proche).
Cet effet filtrant est représenté par la formule :
O3 + UV (long) ->O2 + O
Diverses substances présentes dans la stratosphère sont susceptibles de réagir avec l’ozone pour le faire disparaître. Tel est le cas du chlore qui réagit avec l’ozone de la façon suivante :
Cl + O3 ->ClO + O2
La raréfaction de l’ozone s’aggrave d’année en année durant les quelques semaines du printemps antarctique, provoquant dans le public une émotion bien légitime.
Qu’un excès de rayonnement ultraviolet s’abatte sur un continent relativement désertique ne provoque de soucis que pour les espèces animales qui y vivent.
En revanche, si cette percée des ultraviolets devait s’étendre sur le reste du globe, les conséquences sur la biosphère seraient considérables.
Les scientifiques ont étudié le problème de très près.
Ils ont notamment observé que durant l’hiver austral, en l’absence d’ensoleillement, il y a disparition totale des oxydes d’azote de la phase gazeuse en stratosphère au-dessus de l’Antarctique.
En outre, un gigantesque anticyclone s’installe sur le continent antarctique durant tout l’hiver, bloquant la circulation des gaz stratosphériques pendant quelques mois.
L’hypothèse retenue est que durant l’hiver, les cristaux de glace en suspension dans l’air à très haute altitude sont le siège de réactions chimiques qui fabriquent des substances qui libérent, le printemps venu, sous l’effet du rayonnement solaire, le chlore destructeur d’ozone.
Ce déferlement subit d’atomes de chlore a vite fait de consommer une grande partie de l’ozone qui, pendant l’hiver, avait connu un répit faute d’énergie solaire.
Ce phénomène de destruction semble s’être emballé au cours de ces dernières années car la production mondiale de dérivés organiques du chlore (fréons et autres Chlorofluorocarbones (CFC)) est arrivée au point que la stratosphère a fini par contenir plus de chlore d’origine artificielle que d’origine naturelle.
En conséquence, les principaux producteurs mondiaux ont décidé de recourir à des produits de substitution.
Aussi dispose-t-on aujourd’hui, de propulseurs d’aérosols « respectueux de la couche d’ozone », dont certains, néanmoins, sont dangereusement inflammables (il peut s’agir, par exemple, du butane que nous rencontrons dans l’essence automobile).
Malheureusement, les millions de tonnes de CFC produites durant les décennies passées sont toujours présentes dans l’atmosphère.
En conséquence, ces gaz vont encore longtemps provoquer par réaction chimique en présence du rayonnement ultraviolet la libération inéluctable du chlore responsable de la destruction de l’ozone.
En outre, beaucoup d’Etats en développement se sont engagés dans la fabrication d’unités de production de CFC, ce qui retarde la disparition totale de tels produits de la chaîne de distribution.
La disparition totale des dérivés organiques
du chlore dans la stratosphère est une condition absolument nécessaire
à la reconstitution de la couche d’ozone.
BWM Conseil
Section Communication
bmwconseil@nucleaire.net
Pour en savoir plus, lire l'ouvrage " l'Atome Ecologique
" de Bernard Wiesenfeld. 1998, Editions EDP Sciences (
customers@edpsciences.com ).
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