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Questions fréquentes sur la couche d'ozone et les effets connexes sur l'environnement

||Espaņol|
Questions Courantes Sur Les Rayons UV-B
Questions fréquentes sur l'ozone posées au groupe d'évaluation scientifique
Informations Générales
L'ozone est une substance très rare dans notre atmosphère. On y retrouve 3 molécules d'ozone pour 10 millions de molécules d'air. Malgré sa rareté, l'ozone joue un rôle vital dans l'atmosphère. L'annexe du Sommaire analytique de l'Évaluation scientifique de l'appauvrissement de l'ozone : 1998 répond aux questions les plus fréquentes sur l'ozone et les changements survenus au cours des dernières années. Les questions et réponses sont fondées sur l'information contenue dans ce rapport de 1998 qui a été préparé par 304 scientifiques de 35 pays. L'information présentée dans ce document fait appel aux connaissances d'un grand groupe d'experts de la communauté scientifique internationale.
On trouve de l'ozone surtout dans deux régions de l'atmosphère terrestre. La concentration la plus importante d'ozone (90 %) forme une couche qui débute entre 8 et 18 kilomètres (5 et 11 milles) au-dessus de la surface de la Terre et qui se termine à environ 50 kilomètres (30 milles). Cette section de l'atmosphère porte le nom de stratosphère. L'ozone qui se trouve dans cette région forme ce que l'on appelle communément la couche d'ozone. Le reste de la concentration d'ozone se situe dans la basse atmosphère que l'on appelle communément la troposphère. La figure ci-dessous illustre la distribution de l'ozone dans l'atmosphère.
Les molécules d'ozone de ces régions possèdent la même composition chimique, c'est-à-dire trois atomes d'oxygène, et leur formule chimique est O3. Par contre, elles ont des effets différents sur les êtres humains et autres organismes vivants. L'ozone de la stratosphère joue un rôle bénéfique en absorbant la plupart des rayons ultraviolets dommageables (rayons UV-B) sur le plan biologique et n'en laisse passer qu'une petite partie jusqu'à la surface de la Terre. L'absorption des rayons ultraviolets par l'ozone crée une source de chaleur qui forme la stratosphère (une région où la température augmente avec l'altitude). L'ozone joue un rôle déterminant dans la structure de la température de l'atmosphère terrestre. Sans l'action filtrante de la couche d'ozone, un plus grand nombre de rayons UV-B pénétreraient l'atmosphère et atteindraient la surface de la Terre. Les effets néfastes d'une exposition excessive aux rayons UV-B ont été démontrés dans de nombreuses études expérimentales sur les plantes et les animaux.
L'ozone à la surface de la Terre vient en contact direct avec les organismes et montre son côté destructeur. L'ozone réagit fortement aux autres molécules, ce qui explique la toxicité des niveaux élevés d'ozone pour les organismes vivants. Plusieurs études ont confirmé les effets néfastes de l'ozone sur les cultures, la croissance des forêts et la santé des êtres humains. Les effets néfastes importants de l'ozone troposphérique à la surface de la Terre occasionnés par cette toxicité directe s'opposent directement aux bienfaits de la filtration additionnelle des UV-B qu'elle procure.
Ce double rôle de l'ozone donne lieu à deux problèmes environnementaux distincts, dont l'augmentation de l'ozone dans la troposphère. L'ozone à faible altitude est une des principales composantes du smog photochimique, un problème courant dans l'atmosphère de plusieurs villes au monde. De plus, on observe de plus en plus d'ozone en basse altitude dans les régions rurales.
La communauté scientifique et le public s'intéressent et s'inquiètent également des pertes d'ozone dans la stratosphère. Les instruments terrestres et les satellites ont enregistré une baisse de l'ozone stratosphérique dans notre atmosphère. La quantité d'ozone qui se situe au-dessus de certaines régions de l'Antarctique (qui porte le nom de colonne d'ozone) est appauvrie jusqu'à 60 % pendant le printemps en Antarctique (de septembre en novembre). Ce phénomène porte le nom de trou d'ozone antarctique. Une situation semblable se produit dans les régions polaires de l'Arctique, qui a donné lieu elle aussi à un appauvrissement de la couche d'ozone vers la fin de l'hiver et au printemps au cours de 6 des 9 dernières années. L'appauvrissement de la couche d'ozone de janvier à mars est habituellement d'environ 20 à 25 %. Il y a eu des pertes plus élevées sur de plus courtes périodes de temps, selon les conditions météorologiques de la stratosphère arctique. Des pertes stratosphériques moins importantes mais néanmoins significatives ont été enregistrées dans d'autres régions plus peuplées de la Terre. Les instruments terrestres et les satellites ont enregistré des augmentations de rayons UV-B à la surface de la Terre associées à des baisses locales de l'ozone stratosphérique.
Les preuves scientifiques accumulées pendant les deux décennies d'études menées par la communauté internationale de recherche ont démontré que ce sont les produits chimiques fabriqués par l'homme qui sont responsables de l'appauvrissement de la couche d'ozone observé. Les composés appauvrissant la couche d'ozone contiennent divers mélanges de chlore, de fluor, de bromure, de carbone et d'hydrogène et sont souvent identifiés par l'appellation générale d'halocarbures. Les composés qui ne contiennent que du chlore, du fluor et du carbone portent le nom de chlorofluorocarbures, abrégés sous l'acronyme CFC. Les CFC, le tétrachlorure de carbone et le méthylchloroforme sont d'importants gaz appauvrissant la couche d'ozone fabriqués par l'être humain qui ont été utilisés dans de nombreuses applications comme par exemple la réfrigération, la climatisation, le gonflage de la mousse, le nettoyage de pièces électroniques et comme solvants. Les halons forment un autre groupe important d'halocarbures fabriqués par l'homme. Ils contiennent du carbone, du bromure, du fluor et (dans certains cas, du chlore) et ont surtout été utilisés pour éteindre des incendies. Les gouvernements ont décidé de mettre fin éventuellement à la production des CFC, des halons, du tétrachlorure de carbone et du méthylchloroforme (sauf pour certaines utilisations spéciales) et les industries ont conçu des produits de remplacement plus écologiques.
Deux solutions viennent naturellement à l'esprit lorsqu'un problème est identifié : la guérison et la prévention. Les questions suivantes ont été soulevées concernant le problème de la destruction de la couche d'ozone stratosphérique : Peut-on réparer les dommages occasionnés? Comment peut-on prévenir toute destruction future? Certains remèdes ont été examinés afin d'éliminer sélectivement les CFC de l'atmosphère, intercepter le chlore qui appauvrit la couche d'ozone avant que l'appauvrissement ne se produise ou remplacer l'ozone perdue dans l'atmosphère (soit en expédiant l'ozone des villes qui ont trop de smog ou en fabriquant un nouvel ozone). L'ozone réagit trop fortement aux autres molécules pour que l'on puisse le fabriquer dans un endroit (par ex., dans les villes de smog) et le transporter jusqu'à la stratosphère. Les remèdes suggérés deviennent rapidement trop chers, trop énergivores, malcommodes et dangereux pour l'environnement lorsqu'on tient compte du volume immense de l'atmosphère terrestre et de l'ampleur de l'appauvrissement de l'ozone stratosphérique.
Les
réparations se font dans le cadre du Protocole de Montréal et de
ses amendements, reconnus à l'échelle internationale, qui réglementent
la production de CFC et d'autres substances qui appauvrissent la couche d'ozone.
La production des substances qui appauvrissent le plus la couche d'ozone a été
éliminée en 1996 dans la plupart des pays industrialisés
(sauf pour quelques applications essentielles) et sera interrompue d'ici 2010
dans les pays en développement. En raison de ces mesures, les concentrations
maximales de chlore en basse altitude pouvant être transportées dans
la stratosphère ont déjà atteint leurs niveaux maximums.
Les concentrations dans la stratosphère atteindront sans doute leur niveau
maximum vers la fin de la décennie et commenceront à diminuer graduellement
à mesure que les procédés naturels élimineront les
substances appauvrissant la couche d'ozone. Tous les autres aspects étant
conséquents, la couche d'ozone devrait se rétablir au cours des
50 prochaines années, si les accords internationaux sont respectés.
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