Pour comprendre la couche d’ozone, il serait utile de connaître les différentes couches de l’atmosphère. L’atmosphère terrestre est composée de plusieurs couches, chacune jouant un rôle important. La première couche s’étendant à environ 10 kilomètres vers le haut de la surface de la terre est connue sous le nom de troposphère. De nombreuses activités humaines telles que les ballons à gaz, l’escalade et les vols de petits avions ont lieu dans cette région.

La stratosphère est la couche suivante au-dessus de la troposphère s’étendant sur environ 15 à 60 kilomètres. La couche d’ozone se trouve dans la région inférieure de la stratosphère à environ 20-30 kilomètres au-dessus de la surface de la terre. L’épaisseur de la couche d’ozone est d’environ 3 à 5 mm, mais elle fluctue à peu près en fonction de la saison et de la géographie.

La couche d’ozone est une couche profonde de l’atmosphère terrestre qui contient de l’ozone, une molécule naturelle contenant trois atomes d’oxygène. Ces molécules d’ozone forment une couche gazeuse dans la haute atmosphère terrestre appelée stratosphère.

Cette région inférieure de la stratosphère contenant une concentration relativement plus élevée d’ozone est appelée Ozonosphère. L’ozonosphère se trouve à 15-35 km (9 à 22 miles) au-dessus de la surface de la terre.

La concentration d’ozone dans la couche d’ozone est généralement inférieure à 10 parties par million tandis que la concentration moyenne d’ozone dans l’atmosphère est d’environ 0,3 partie par million. L’épaisseur de la couche d’ozone diffère selon la saison et la géographie. Les concentrations les plus élevées d’ozone se produisent à des altitudes de 26 à 28 km (16 à 17 miles) sous les tropiques et de 12 à 20 km (7 à 12 miles) vers les pôles.

La couche d’ozone forme une couche épaisse dans la stratosphère, encerclant la terre, qui contient une grande quantité d’ozone. La couche d’ozone protège la vie sur terre des forts rayons ultraviolets provenant du soleil.

Les rayons ultraviolets sont des rayons nocifs qui peuvent augmenter le risque de troubles mortels tels que le cancer de la peau, les cataractes et endommager le système immunitaire. Les rayons ultraviolets sont également capables de détruire les organismes unicellulaires, la vie végétale terrestre et les écosystèmes aquatiques.

La couche d’ozone a été découverte en 1913 par les physiciens français Charles Fabry et Henri Buisson. La couche d’ozone a la capacité d’absorber près de 97 à 99% du rayonnement ultraviolet nocif émis par le soleil et qui peut produire des effets dévastateurs à long terme sur les êtres humains ainsi que sur les plantes et les animaux.

Composition de la couche d’ozone

Il est surprenant que les mêmes rayons UV proviennent de la majeure partie de la couche d’ozone. L’ozone est un type extraordinaire d’oxygène composé de 3 atomes d’oxygène au lieu des 2 atomes d’oxygène normaux. La couche d’ozone se développe normalement lorsque quelques types de décharge électrique ou de rayonnement divisent les 2 atomes d’une molécule d’oxygène (O2), qui se réunissent ensuite indépendamment avec d’autres types de molécules pour former de l’ozone. La couche d’ozone protège la vie sur la planète terre depuis des milliards d’années, mais elle est maintenant usée par les activités humaines.

Les gens ont commencé à apprécier l’importance de la couche d’ozone lorsque les scientifiques ont publié une recherche suggérant que certains produits chimiques d’origine humaine connus sous le nom de chlorofluorocarbones ont réussi à atteindre la stratosphère et ont appauvri l’ozone via une série profonde de réactions chimiques.

Les résultats de cette étude ont conduit à la signature d’un traité mondial connu sous le nom de Protocole de Montréal en 1973. Ce traité a contribué à la réduction de la production de ces produits chimiques nocifs d’origine humaine.

Ces efforts ciblés ont permis à la couche d’ozone de se rétablir au cours des dernières années. L’épaisseur de la couche d’ozone varie énormément selon les jours et les endroits. En raison de la circulation verticale incessante de l’air atmosphérique dans la stratosphère et la troposphère, la quantité de couche d’ozone protégeant les humains des rayons UV puissants peut être moindre ou supérieure. De plus, ceux qui résident à des altitudes plus élevées sont à risque de rayonnement UV que ceux qui vivent à des altitudes plus basses.

L’ozone stratosphérique joue un grand rôle dans la protection des humains contre la dureté du soleil. Cependant, il existe également une sorte d’ozone développé juste au-dessus du sol à la suite du contact des rayons du soleil avec la pollution de l’atmosphère, dangereuse pour la santé humaine.

Chez certains individus, elle peut entraîner des complications respiratoires et a souvent lieu pendant l’été lorsque la pollution est endémique dans les villes où l’air est statique.

Pourquoi la Couche d’ozone est-Elle nécessaire?

Une propriété essentielle de la molécule d’ozone est sa capacité à empêcher les rayonnements solaires de longueurs d’onde inférieures à 290 nanomètres d’atteindre la surface de la Terre. Dans ce processus, il absorbe également le rayonnement ultraviolet qui est dangereux pour la plupart des êtres vivants. Les rayons UV pourraient blesser ou tuer la vie sur Terre.

Bien que l’absorption des rayons UV réchauffe la stratosphère, il est important que la vie s’épanouisse sur la planète Terre. Les chercheurs ont anticipé la perturbation des écosystèmes terrestres et aquatiques sensibles en raison de l’appauvrissement de la couche d’ozone.

Le rayonnement ultraviolet pourrait détruire la matière organique. Les plantes et le plancton ne peuvent pas prospérer, les deux agissent comme nourriture pour les animaux terrestres et marins, respectivement. Chez l’homme, une exposition excessive aux rayons ultraviolets entraîne des risques plus élevés de cancer (en particulier de cancer de la peau) et de cataracte.

On calcule que chaque diminution de 1% de la couche d’ozone entraîne une augmentation de 2 à 5% de l’apparition d’un cancer de la peau. D’autres effets néfastes de la réduction de la couche d’ozone protectrice comprennent – l’augmentation de l’incidence des cataractes, des coups de soleil et la suppression du système immunitaire.

Causes de l’appauvrissement de la couche d’ozone

Des études scientifiques crédibles ont prouvé que la cause de l’appauvrissement de la couche d’ozone est l’activité humaine, en particulier les produits chimiques fabriqués par l’homme qui contiennent du chlore ou du brome. Ces produits chimiques sont largement connus sous le nom de Substances appauvrissant la couche d’ozone, acronyme de Substances appauvrissant la couche d’ozone. Les scientifiques ont observé une réduction de l’ozone stratosphérique depuis le début des années 1970. Il est plus important dans les régions polaires.

Il a été prouvé que les substances appauvrissant la couche d’ozone sont respectueuses de l’environnement, très stables et non toxiques dans l’atmosphère ci-dessous. C’est pourquoi ils ont gagné en popularité au fil des ans. Cependant, leur stabilité a un prix; ils sont capables de flotter et de rester statiques dans la stratosphère.

Là-haut, les SACO sont facilement décomposées par la forte lumière UV et le produit chimique qui en résulte est le chlore et le brome. On sait que le chlore et le brome appauvrissent la couche d’ozone à des vitesses supersoniques. Ils le font en retirant simplement un atome de la molécule d’ozone. Une molécule de chlore a la capacité de décomposer des milliers de molécules d’ozone.

Les substances appauvrissant la couche d’ozone sont restées et continueront de rester dans l’atmosphère pendant de nombreuses années. Cela implique essentiellement qu’une grande partie des substances appauvrissant la couche d’ozone que les humains ont autorisées à pénétrer dans l’atmosphère au cours des 90 dernières années sont toujours en route vers l’atmosphère, c’est pourquoi elles contribueront à l’appauvrissement de la couche d’ozone.

Les principales substances qui appauvrissent la couche d’ozone sont les chlorofluorocarbures (CFC), le tétrachlorure de carbone, les hydrochlorofluorocarbures (HCFC) et le méthylchloroforme. Les halons, parfois appelés fluorocarbones bromés, contribuent également grandement à l’appauvrissement de la couche d’ozone.

Cependant, leur application est fortement restreinte car ils sont utilisés dans des extincteurs spécifiques. L’inconvénient des halons est qu’ils sont si puissants qu’ils sont capables d’appauvrir la couche d’ozone 10 fois plus que les substances appauvrissant la couche d’ozone.

Les scientifiques de cette époque travaillent 24 heures sur 24 pour développer des hydrofluorocarbures (HFC) qui remplaceront les hydrochlorofluorocarbures (HCFC) et les chlorofluorocarbures (CFC) destinés à la climatisation des véhicules.

Les hydrochlorofluorocarbures sont de puissants gaz à effet de serre, mais ils ne sont pas capables d’appauvrir l’ozone. Les chlorofluorocarbures, quant à eux, contribuent de manière significative au changement climatique, ce qui signifie que les hydrofluorocarbures continuent d’être la meilleure alternative jusqu’à ce que des alternatives plus sûres soient disponibles.

Il y a deux régions dans lesquelles la couche d’ozone s’est appauvrie.

• Aux latitudes moyennes, par exemple au-dessus de l’Australie, la couche d’ozone est amincie. Cela a conduit à une augmentation du rayonnement UV atteignant la terre. On estime qu’environ 5 à 9% de l’épaisseur de la couche d’ozone a diminué, ce qui augmente le risque de surexposition des humains aux rayons UV en raison du mode de vie en plein air.

• Dans les régions atmosphériques au-dessus de l’Antarctique, la couche d’ozone est nettement plus mince, surtout au printemps. Cela a conduit à la formation de ce qu’on appelle le « trou d’ozone ». Les trous d’ozone désignent les régions des couches d’ozone fortement réduites. Habituellement, des trous d’ozone se forment au-dessus des pôles au début des saisons printanières. L’un des plus grands trous de ce type apparaît chaque année au-dessus de l’Antarctique entre septembre et novembre.

Causes naturelles de l’appauvrissement de la couche d’ozone

Il a été constaté que la couche d’ozone était affectée par certains phénomènes naturels tels que les taches solaires et les vents stratosphériques. Mais il a été constaté que cela ne causait pas plus de 1 à 2% d’appauvrissement de la couche d’ozone et que les effets ne seraient également que temporaires.

On pense également que les principales éruptions volcaniques (principalement El Chichon en 1983 et le mont. Pinatubo en 1991) a également contribué à l’appauvrissement de la couche d’ozone.

Causes anthropiques de l’appauvrissement de la couche d’ozone

La principale cause de l’appauvrissement de l’ozone est déterminée par une libération excessive de chlore et de brome provenant de composés artificiels tels que les chlorofluorocarbones (CFC). Les CFC (chlorofluorocarbones), les halons, le CH3CCl3 (méthylchloroforme), le CCl4 (tétrachlorure de carbone), les HCFC (hydrochlorofluorocarbones), les hydrobromofluorocarbones et le bromure de méthyle ont un impact direct sur l’appauvrissement de la couche d’ozone. Ces substances sont classées dans la catégorie des substances appauvrissant la couche d’ozone (SACO).

Le problème des Substances appauvrissant la couche d’ozone (SACO) est qu’elles ne sont pas rejetées sous forme de pluie sur la terre et restent en fait assez longtemps dans l’atmosphère. Avec tant de stabilité, ils sont transportés dans la stratosphère.

Les émissions de SACO représentent environ 90 % de l’appauvrissement total de la couche d’ozone dans la stratosphère. Ces gaz sont transportés dans la couche stratosphérique de l’atmosphère où le rayonnement ultraviolet du soleil les brise pour libérer du chlore (à partir des CFC) et du brome (à partir du bromure de méthyle et des halons).

Les radicaux libres de chlore et de brome réagissent avec les molécules d’ozone et détruisent leur structure moléculaire, appauvrissant ainsi la couche d’ozone. Un atome de chlore peut casser plus de 1 00 000 molécules d’ozone. On pense que l’atome de brome est 40 fois plus destructeur que les molécules de chlore.

Principales Substances appauvrissant la couche d’ozone (SACO)

Chlorofluorocarbones (CFC)

Elle est présentée comme la substance appauvrissant la couche d’ozone la plus largement utilisée, car elle est responsable de plus de 80 % de l’appauvrissement global de la couche d’ozone. Il a été utilisé comme liquide de refroidissement dans les appareils ménagers tels que les congélateurs, les réfrigérateurs et les climatiseurs des bâtiments et des voitures fabriqués avant 1995. Cette substance est généralement contenue dans les agents de nettoyage à sec, les stérilisants hospitaliers et les solvants industriels. La substance est également utilisée dans les produits en mousse comme les matelas et les coussins et l’isolation des maisons.

Les hydrofluorocarbures (HCFC)

Au fil des ans, les hydrofluorocarbures ont remplacé les chlorofluorocarbures. Ils ne sont pas aussi nocifs que les CFC pour la couche d’ozone.

Halons

Il est particulièrement utilisé dans des extincteurs sélectionnés dans des scénarios où l’équipement ou le matériel pourrait être dévasté par de l’eau ou des produits chimiques d’extincteur.

Tétrachlorure de carbone

Également utilisé dans certains extincteurs et solvants.

Méthylchloroforme

Couramment utilisé dans les industries pour le nettoyage à froid, le dégraissage à la vapeur, le traitement chimique, les adhésifs et certains aérosols.

Effets graves de l’appauvrissement de la couche d’ozone

Dommages à la santé humaine

Si la couche d’ozone est appauvrie, cela signifie que les humains seront trop exposés à une forte lumière UV. La surexposition à une forte lumière UV provoque un cancer de la peau, des cataractes, des coups de soleil, un affaiblissement du système immunitaire et un vieillissement rapide.

La dévastation pour l’environnement

De nombreuses espèces cultivées sont vulnérables à une forte lumière UV et une surexposition pourrait bien entraîner une croissance, une photosynthèse et une floraison minimales. Certaines des espèces de cultures vulnérables aux rayons UV comprennent l’orge, le blé, le maïs, l’avoine, le riz, le brocoli, les tomates, le chou-fleur pour n’en nommer que quelques-unes. Les forêts subissent également le poids de l’appauvrissement de la couche d’ozone.

La menace pour la vie marine

Certaines espèces marines, en particulier les planctons, sont fortement touchées par l’exposition à de forts rayons ultraviolets. Dans la chaîne alimentaire aquatique, les planctons apparaissent en hauteur. Si le nombre de planctons diminuait en raison de la destruction de la couche d’ozone, la chaîne alimentaire marine serait perturbée de plusieurs façons.

De plus, la surexposition des rayons du soleil pourrait réduire la fortune des pêcheurs. De plus, certaines espèces de la vie marine ont été fortement affectées par la surexposition aux rayons ultraviolets à leur stade précoce.

Effet sur les animaux

Chez les animaux domestiques, un rayonnement ultraviolet trop important pourrait également entraîner un cancer de la peau et des yeux.

Impacts Certains matériaux

Les matériaux comme les plastiques, le bois, les tissus, le caoutchouc sont massivement dégradés par un rayonnement ultraviolet trop important

Solutions à l’appauvrissement de la couche d’ozone

Renoncez à l’utilisation de pesticides

Les pesticides sont d’excellents produits chimiques pour débarrasser votre ferme des parasites et des mauvaises herbes, mais ils contribuent énormément à l’appauvrissement de la couche d’ozone. La solution infaillible pour se débarrasser des ravageurs et des mauvaises herbes consiste à appliquer des méthodes naturelles. Il suffit de désherber votre ferme manuellement et d’utiliser d’autres produits chimiques respectueux de l’environnement pour soulager les ravageurs.

Décourager la conduite de véhicules privés

La technique la plus simple pour minimiser l’appauvrissement de la couche d’ozone consiste à limiter le nombre de véhicules sur la route. Ces véhicules émettent beaucoup de gaz à effet de serre qui finissent par former du smog, un catalyseur dans l’appauvrissement de la couche d’ozone.

Utiliser des produits de nettoyage respectueux de l’environnement

La plupart des produits de nettoyage ménagers sont chargés de produits chimiques agressifs qui se retrouvent dans l’atmosphère, contribuant éventuellement à la dégradation de la couche d’ozone. Utilisez des produits de nettoyage naturels et respectueux de l’environnement pour arrêter cette situation.

Interdire l’utilisation de Protoxyde d’azote Nocif

Le Protocole de Montréal formé en 1989 a beaucoup contribué à la limitation des Chlorofluorocarbures (CFC). Cependant, le protocole n’a jamais couvert le protoxyde d’azote, un produit chimique nocif connu qui peut détruire la couche d’ozone. Le protoxyde d’azote est toujours utilisé aujourd’hui. Les gouvernements doivent agir dès maintenant et interdire l’utilisation d’oxyde nitreux pour réduire le taux d’appauvrissement de la couche d’ozone.

National Geographic

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