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L’ozone, un constituant important de l’atmosphère

Dossier - Le climat et la couche d'ozone
DossierClassé sous :climatologie , stratosphère , troposphère

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Le problème de la disparition de la couche d'ozone s'est posé de façon brutale et dramatique il y a maintenant 20 ans. Actuellement c'est le problème de l'augmentation des gaz à effet de serre et le changement climatique qui en est la conséquence qui tiennent, à juste titre, le devant de la scène. Ce dossier fait le point sur le processus de récupération de la couche d'ozone à la suite de l'application du Protocole de Montréal et de ses amendements successifs, et indique les relations entre l'état de la stratosphère et le changement climatique en cours.

  
DossiersLe climat et la couche d'ozone
 

L'ozone est un gaz naturellement présent dans l'atmosphère, bien qu'en très faible quantité par rapport aux autres molécules d'azote (78%) et d'oxygène (21%) qui, avec l'addition de quelques gaz rares (argon, hélium...), représentent  99% de la composition de l'air.

La molécule d'ozone est formée de 3 atomes d'oxygène et elle est représentée par la dénomination chimique O3 et provient de la dissociation de la molécule d'oxygène moléculaire (O2) par le rayonnement ultraviolet. La plus grande quantité d'ozone (90%) se situe dans la stratosphère,  et constitue la « couche d'ozone » Le reste de l'ozone (10%) se situe dans la troposphère, c'est-à-dire entre la surface du sol et environ 10 à 16km, et notamment très près du sol où sa présence provient de la pollution de l'air. La figure 1 montre clairement en rouge de 15 à 40 km le « bon » ozone (celui qui protège de l'ultraviolet) et du sol à environ 1 à 2km le « mauvais » ozone (celui qui correspond à la pollution). Le maximum de l'ozone se situe vers 25km où la concentration d'ozone ne représente qu'environ 5 à 10 millionièmes de la concentration atmosphérique.


Figure 1 : La plus grande quantité d'ozone (90%) se situe dans la stratosphère dans ce que l'on appelle « la couche d'ozone » entre 15 et 40 km. L'augmentation de l'ozone dans la troposphère est due à la pollution provenant des activités humaines. © Domaine public

Malgré sa très faible concentration, l'ozone est essentiel à la vie sur terre puisque sa présence assure la protection de la vie à la surface de la Terre en filtrant le rayonnement ultraviolet nocif pour les êtres vivants et les végétaux. Le développement de la vie sur notre planète a été conditionné par la formation autour de la terre de la molécule d'ozone (O3). En effet, le rayonnement solaire dans l'ultraviolet-B (entre 280 et 315 nm) est partiellement absorbé par la couche d'ozone et ainsi ce rayonnement très énergétique destructeur de l'ADN n'atteint pas la surface. Par contre le rayonnement ultra-violet A (entre 315 et 400 nm) n'est que très faiblement absorbé par l'ozone et parvient jusqu'au sol.