Déperdition record d'ozone stratosphérique au-dessus de l'Arctique au printemps 2011

Genève, le 5 avril 2011 (OMM) – La destruction de la couche d'ozone, qui protège les organismes vivants des effets nocifs du rayonnement ultraviolet, a atteint des records ce printemps au-dessus de l'Arctique à cause de la persistance dans l'atmosphère de substances nocives pour ce gaz et d'un hiver très froid au niveau de la stratosphère, deuxième grande couche de l'atmosphère terrestre située juste au-dessus de la troposphère.

Cette déperdition record s'est produite en dépit d'un accord international qui a permis de réduire considérablement la production et la consommation de substances destructrices d'ozone. En raison de la longue durée de vie de ces composés dans l'atmosphère, il faudra attendre plusieurs dizaines d'années avant que leurs concentrations ne reviennent aux niveaux d'avant 1980, objectif fixé dans le Protocole de Montréal relatif à des substances qui appauvrissent la couche d'ozone.

Les observations effectuées à partir du sol et par ballonsonde au-dessus de l'Arctique ainsi que par satellite révèlent que la colonne d'ozone a accusé une déperdition d'environ 40 % dans cette région entre le début de l'hiver et la fin du mois de mars. Le précédent record en matière de destruction d'ozone était une perte d'environ 30 % sur tout un hiver.

En Antarctique, le fameux trou dans la couche d'ozone est un phénomène annuel qui survient en hiver et au printemps à cause des températures extrêmement basses qui règnent dans la stratosphère, alors que dans l'Arctique, les conditions météorologiques varient beaucoup plus d'une année sur l'autre et les températures sont toujours plus élevées que dans l'Antarctique. C'est ainsi que certains hivers arctiques se caractérisent par une déperdition d'ozone quasi nulle alors que d'autres années, la persistance de basses températures stratosphériques après la fin de la nuit polaire peut entraîner parfois une destruction importante de ce gaz.

Bien que l'hiver ait été plus clément que la normale cette année dans l'Arctique au niveau du sol, il a été plus froid que d'ordinaire dans la stratosphère.

Sans précédent mais prévisible

Le degré de destruction de la couche d'ozone en 2011 au-dessus de l'Arctique est sans précédent mais l'on pouvait s'y attendre. Les spécialistes de l'ozone ont en effet annoncé qu'une forte déperdition d'ozone au-dessus de l'Arctique était possible dans le cas d'un hiver stratosphérique stable et froid. La destruction de l'ozone stratosphérique survient dans les régions polaires lorsque la température descend au-dessous de -78°C, ce qui entraîne la formation de nuages dans la stratosphère. Les réactions chimiques qui convertissent des gaz réservoirs inoffensifs tels que l'acide chlorhydrique en gaz nocifs pour l'ozone se produisent sur les particules nuageuses. Il s'ensuit une destruction rapide de l'ozone pour autant que la lumière du soleil soit présente.

Les substances qui appauvrissent la couche d'ozone telles que les chlorofluorocarbones (CFC) et les halons, utilisées naguère dans les réfrigérateurs, les propulseurs d'aérosols et les extincteurs, ont été progressivement éliminées conformément aux dispositions du Protocole de Montréal. Grâce à cet accord international, la couche d'ozone en dehors des régions polaires devrait revenir à son niveau d'avant 1980 aux alentours de 2030-2040 d'après l'évaluation scientifique OMM-PNUE de l'appauvrissement de la couche d'ozone (voir le lien ci-dessous). En revanche, le trou dans la couche d'ozone qui se forme chaque printemps au-dessus de l'Antarctique est un phénomène qui devrait persister jusque vers 2045-2060, tandis qu'au-dessus de l'Arctique, le retour à la normale interviendra probablement 10 à 20 ans plus tôt.

Si le Protocole de Montréal n'avait pas existé, la déperdition d'ozone cette année aurait été très probablement plus importante, et la reconstitution de la couche d'ozone prend beaucoup de temps parce que les substances destructrices de ce gaz persistent dans l'atmosphère pendant plusieurs dizaines d'années. Dans les régions polaires, la baisse de la concentration de ces substances ne représente encore que 10 % de ce qui serait nécessaire pour revenir aux valeurs de 1980.

Veille de l'atmosphère globale

Comme l'a déclaré le Secrétaire général de l'OMM, M. Michel Jarraud, «la stratosphère arctique demeure exposée à l'action destructrice des agents de raréfaction de l'ozone d'origine anthropique, mais le degré de destruction de l'ozone auquel on assiste au cours d'un hiver donné dépend des conditions météorologiques. La raréfaction de l'ozone constatée cette année montre que nous devons rester vigilants et suivre de près la situation dans l'Arctique ces prochaines années.»

«Le réseau de la Veille de l'atmosphère globale de l'OMM compte de nombreuses stations dans l'Arctique qui nous aident à anticiper la situation en cas de baisse de la concentration d'ozone et d'intensification du rayonnement ultraviolet.»

Si les masses d'air pauvres en ozone se déplacent vers le sud, on peut s'attendre à ce que le rayonnement ultraviolet accuse des valeurs supérieures à la normale pour la saison. Comme la hauteur du soleil au-dessus de l'horizon va augmenter au fil des semaines, les régions concernées par la raréfaction de l'ozone connaîtront un rayonnement ultraviolet anormalement élevé. Les populations sont donc invitées à se tenir informées en consultant les prévisions nationales établies dans ce domaine.

Il faut toutefois souligner que le rayonnement ultraviolet ne sera pas aussi intense que dans les régions tropicales, vu que le soleil est encore relativement bas au-dessus de l'horizon et que cela limite la quantité de rayons UV qui parvient à traverser l'atmosphère.

L'exposition au rayonnement UV-B peut causer, chez l'homme, des cancers de la peau, des cataractes et une altération du système immunitaire. Certaines cultures et certaines espèces de la faune marine peuvent aussi en pâtir.

Contexte

La stratosphère est la deuxième couche principale de l'atmosphère, située au-dessus de la troposphère et sous la mésosphère, entre 10 et 50 km d'altitude environ. Elle renferme environ 90 % de l'ozone atmosphérique, les 10 % restants se trouvant dans la troposphère. L'ozone stratosphérique constitue ce qu'on appelle la couche d'ozone, qui absorbe le rayonnement ultraviolet émis par le Soleil et protège par conséquent les organismes vivants de ses effets nocifs.

Quant à l'ozone troposphérique, en particulier celui qui se trouve à proximité du sol, c'est un gaz corrosif néfaste à la végétation qui peut provoquer des lésions pulmonaires et irriter les voies respiratoires chez l'homme et l'animal.

L'augmentation des concentrations de gaz à effet de serre se traduit par une hausse des températures à la surface de la Terre tandis que, parallèlement, la stratosphère se refroidit, comme le montrent les modèles. Aussi les spécialistes de l'ozone ont-ils prévu qu'une forte déperdition d'ozone peut se produire dans la stratosphère arctique. Si les basses températures persistent à l'arrivée du printemps, lorsque la lumière du soleil succède à la nuit polaire, la destruction de l'ozone s'accélère. C'est ce scénario qui prévaut chaque année dans l'Antarctique alors que dans l'Arctique, la variabilité interannuelle est beaucoup plus marquée. Ce n'est donc pas chaque année qu'on assiste à une forte déperdition d'ozone dans la stratosphère arctique. S'il semble avéré que les concentrations accrues de gaz à effet de serre persistants tels que le dioxyde de carbone et le méthane entraînent un certain refroidissement de la stratosphère sur le long terme, cela ne saurait expliquer les fortes variations de température constatées d'une année sur l'autre dans la stratosphère arctique.

Tant les observations par satellite que les lâchers de sondes emportées par des ballons météorologiques nous indiquent à quelles altitudes intervient la destruction de l'ozone, soit entre 15 et 23 km au-dessus du sol, les valeurs minimales étant observées aux alentours de 1920 km d'altitude, c'est-à-dire là où les températures sont inférieures à 78°C. Dans cette partie de la stratosphère, plus des deux tiers de l'ozone ont été détruits jusqu'à présent. Les mesures effectuées par l'instrument satellitaire SCIAMACHY révèlent une abondance record de la molécule OClO, composé qui participe à la destruction de l'ozone. Quant aux données sur l'ozone total recueillies par les capteurs satellitaires OMI, GOME-2 et SCIAMACHY, elles mettent en évidence la raréfaction de l'ozone au-dessus de l'Arctique. Fin mars, les masses d'air pauvres en ozone quittaient les régions polaires pour s'installer au-dessus du Groenland et de la Scandinavie.

La Convention de Vienne pour la protection de la couche d'ozone est entrée en vigueur en 1985. Le Protocole de Montréal, destiné à éliminer progressivement la production et l'utilisation de substances nocives pour l'ozone, sera conclu deux ans plus tard. Ses dispositions ont été renforcées à plusieurs occasions après 1987.

Des graphiques sur la colonne d'ozone au 30 mars provenant de l'Institut météorologique finlandais sont accessibles sur le site http://www.ava.fmi.fi/~jtammine/gomos_video.gif.

L'évaluation scientifique OMM-PNUE de l'appauvrissement de la couche d'ozone est disponible sur le site http://www.esrl.noaa.gov/csd/assessments/ozone/ qui donne des précisions sur l'état actuel de la couche d'ozone et son évolution probable.

Source : Organisation Météorologique Mondiale : http://www.wmo.int/pages/index_fr.html