Moins médiatisé que le CO2, l’ozone est un polluant secondaire et un important gaz à effet de serre. Ce gaz inodore et incolore endommage gravement les plantes et les rend plus vulnérables aux maladies et à la sécheresse. Or, sa concentration augmente fortement sous l’effet du réchauffement climatique. Un effet boule de neige encore largement sous-estimé au niveau mondial.

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[EN VIDÉO] La couche d'ozone surveillée par les satellites En absorbant le rayonnement ultraviolet du Soleil, la couche d’ozone protège les êtres vivants à la surface de la Terre. Elle est indispensable. Mais des scientifiques ont observé dès le milieu des années 1970, une inquiétante diminution de sa concentration dans la stratosphère sous les effets délétères des fameux CFC (entre autres). Depuis le protocole de Montréal (1987), qui a abouti à une prise de conscience internationale, des mesures ont été prises pour soigner le problème. Le « trou dans la couche d’ozone » est-il en voie de guérison ? Il semble que oui. Des satellites surveillent les fluctuations de ce gaz dans la haute atmosphère, sous l’influence du Soleil et des activités humaines…

À l'heure de la COP26, les émissionsémissions de CO2 et de méthane sont sur la sellette. Mais un autre gaz aux effets potentiellement ravageurs voit lui aussi sa concentration dans l'atmosphèreatmosphère augmenter de façon inquiétante : l'ozoneozone. Ce gaz invisible et inodore est naturellement présent dans la haute atmosphère et nous protège des rayons ultravioletsultraviolets. Mais, au niveau du sol, l’ozone troposphérique est toxique pour les plantes et les animaux. C'est aussi le troisième gaz à effet de serre le plus plus puissant après le CO2 et le méthane.

L’ozone, une grave menace pour la santé et la biodiversité

L'ozone est bien connu pour ses effets néfastes pour la santé humaine. Selon l’Agence européenne pour l’environnement (AEE), l'exposition à l'ozone a été responsable de près de 20.000 décès prématurés à l'échelle de l'Union européenne (UE) en 2018, contre environ 16.000 en 2009, soit une augmentation de près de 25 %. Mais ce que l'on sait moins, c'est que l'ozone a aussi de graves répercussions sur l'agricultureagriculture et la biodiversitébiodiversité. Il endommage les arbres et les plantes en affectant une foule de processus biologiques au niveau cellulaire.

« Une fois entré dans la plante, l'ozone entraîne assez rapidement la formation d'espècesespèces oxygénées réactives, qui altèrent les membranes cellulairesmembranes cellulaires et les protéinesprotéines constitutives des enzymes, explique Jean-François Castell, maître de conférencesmaître de conférences à l'institut AgroParisTech. C'est un signal de stressstress pour les plantes qui réagissent alors comme si elles étaient attaquées par un insecteinsecte ou par un champignonchampignon. Un des premiers effets est une baisse de la photosynthèsephotosynthèse ».

L’ozone engendre une perte de rendement importante pour l’agriculture et l’exploitation forestière. © Budimir Jevtic, Adobe Stock
L’ozone engendre une perte de rendement importante pour l’agriculture et l’exploitation forestière. © Budimir Jevtic, Adobe Stock

L'ozone est le polluant le plus nocif au monde

L'ozone rétrécit aussi la taille les feuilles, accélère le vieillissement de plantes, les rend plus sensibles aux maladies et à la sécheresse, et réduit la croissance des racines. Il entraîne également une diminution des émissions olfactives des plantes, ce qui affecte la capacité des insectes pollinisateurs à les repérer.

« L'ozone est le polluant le plus nocif au monde », confirme Evgenios Agathokleous, professeur à l'Université des sciences et technologies de l'information de Nanjing en Chine et l'un des meilleurs chercheurs dans le domaine. « Il provoque les dommages les plus répandus aux plantes, et c'est une menace très grave pour la biodiversité », poursuit-il.

Le saviez-vous ?

L’ozone est ce qu’on appelle un polluant secondaire, c’est-à-dire qu’il n’est pas directement émis par les activités humaines mais se forme à partir de réactions chimiques avec d’autres polluants, comme les oxydes d’azote, émis principalement par le transport routier et les incinérateurs, le méthane, ou les composés organiques volatiles (COV), issus de l’industrie et des produits ménagers. Ces derniers se transforment en ozone sous l’effet combiné de la chaleur et du soleil, ce qui explique que l’on observe les pics d’ozone principalement l’été.

Des pertes de rendement agricole pouvant atteindre 43 %

Selon une étude de l’Ademe, l'ozone engendre en France une perte de rendement de 15 % pour le bléblé, 11 % pour les prairies et pommes de terrepommes de terre, 22 % pour les hêtres et 12 % pour les chênes. L'ozone induit aussi une réduction de la teneur en nutrimentsnutriments des céréales. Au total, ces pertes de rendements coûtent 1,8 milliard d'euros à la France,  estime l'AdemeAdeme. D'après le rapport de l'AEE, 45 % des terres arables et 87 % des forêts de l'UE ont été exposées à des niveaux supérieurs à la limite européenne en 2018. Une autre étude a calculé qu'en 2050, l'ozone entraînera aux États-Unis une perte de rendement de 13 % pour le blé, 43 % pour le maïsmaïs et 28 % pour le sojasoja.

Concentration en ozone dans les zones rurales en 2018. © EEA / source : ETC/ATNI
Concentration en ozone dans les zones rurales en 2018. © EEA / source : ETC/ATNI

Le réchauffement climatique, un facteur aggravant de la pollution à l’ozone

Selon une étude de mars 2021, la concentration en ozone s'est globalement accrue entre 1990 et 2017, notamment en Afrique, en Asie et en Europe. Car, malgré des règlementations plus strictes en matièrematière de pollution en Europe et aux États-Unis, l'ozone est un polluant à longue duréedurée de vie qui voyage sur des très longues distances. Les émissions accrues de polluants primaires dans certaines régions en développement (Asie du Sud-Est, Malaisie-Indonésie ou encore Inde) se répercutent ainsi dans les autres zones de l'hémisphère Nordhémisphère Nord.

La pollution par l'ozone est un problème invisible

Et le réchauffement climatiqueréchauffement climatique aggrave la situation. « Il y a trois raisons à cela, explique Daniel Jacobs, professeur de chimiechimie atmosphérique à l'Université Harvard. Le réchauffement induit plus de stagnation et d'accumulation d'airair pollué, les réactions qui fabriquent l'ozone se produisent plus rapidement, et l'oxyde nitreuxoxyde nitreux (un des précurseurs de l'ozone) a une durée de vie plus longue à des températures plus chaudes ». Les émissions de méthane, un autre précurseur de l'ozone, ont elles aussi augmenté de près de 10 % ces vingt dernières années.

Moins médiatisé mais plus toxique que le CO2, l'ozone est un gaz tout aussi redoutable pour notre Planète. « Le changement climatique peut être vu ou ressenti, qu'il s'agisse des précipitationsprécipitations accrues, des sécheresses ou des vaguesvagues de chaleurchaleur. La pollution par l'ozone est un problème invisible. Les gens ne prêtent pas attention à quelque chose qu'ils ne peuvent pas voir », conclut Evgenios Agathokleous.