Le changement climatique menace l’Arctique : perte drastique d’ozone en vue !

Le changement climatique menace l’Arctique : perte drastique d’ozone en vue !

Les effets du changement climatique sur l’Arctique sont alarmants. Au cours des dernières décennies, les températures dans cette zone sensible ont augmenté environ quatre fois plus vite que la moyenne mondiale. Cela a de graves conséquences sur la couche d’ozone et sur le climat régional. Des experts de l'Université Goethe et de l'Institut technologique de Karlsruhe (KIT) coordonnent les vols de recherche de la campagne ASCCI (Arctic Springtime Chemistry-Climate Investigations) visant à étudier les interactions entre l'ozone, la vapeur d'eau et le changement climatique dans l'Arctique. Les mesures se concentrent sur les mois de printemps, caractérisés par l'appauvrissement de l'ozone stratosphérique, notamment à des altitudes comprises entre 5 et 15 kilomètres.

Le professeur Björn-Martin Sinnhuber et le professeur Andreas Engel dirigent la campagne. L’hiver actuel dans l’Arctique se caractérise par des conditions sensiblement froides dans la stratosphère, ce qui peut potentiellement entraîner un appauvrissement important de la couche d’ozone. Même si les concentrations de substances appauvrissant la couche d’ozone telles que les chlorofluorocarbones (CFC) diminuent, la dégradation de ces substances est un processus long qui n’est pas encore complètement achevé. Les mesures documentent la présence de produits chimiques nocifs qui appauvrissent la couche d'ozone, et la recherche permet également de mieux comprendre le transport de polluants atmosphériques vers l'Arctique qui agissent comme des gaz à effet de serre à courte durée de vie.

Perte d'ozone dans l'Arctique

Au cours des deux dernières décennies, les niveaux d’ozone dans la basse stratosphère ont fortement chuté à la fin de l’hiver et au printemps. Les réactions chimiques avec les radicaux chlore et brome sont les principales causes de cette perte d’ozone. Alors que l'appauvrissement de la couche d'ozone en Antarctique s'est avéré extrêmement grave - les niveaux d'ozone dans les années 1990 y étaient d'environ 100 unités Dobson (UD) inférieurs à la moyenne de 1970 à 1982 - la perte dans l'Arctique est en moyenne d'environ 50 UD. Par rapport aux valeurs initiales supérieures de 100 DU, la perte est importante, mais il n’y a pas de trou d’ozone dans l’Arctique et donc pas d’appauvrissement significatif de la couche d’ozone à certaines altitudes.

Les différences dans la destruction de l'ozone entre l'Antarctique et l'Arctique sont principalement dues aux différentes conditions climatiques. Alors que l’Antarctique se caractérise par sa forme quasi circulaire et son fort isolement, la répartition irrégulière terre-mer et la dynamique atmosphérique plus forte dans l’Arctique assurent des échanges plus fréquents d’air plus chaud et riche en ozone. Cette circonstance entraîne également une instabilité du vortex polaire arctique et une apparition plus rare mais plus dramatique de nuages ​​stratosphériques polaires (PSC).

Prévisions et risques à long terme

Les recherches montrent que le changement climatique et les changements associés pourraient avoir un impact négatif encore plus important sur les niveaux d'ozone dans l'Arctique. Un exemple des conséquences dramatiques est la perte record d’ozone qui a été documentée lors de l’expédition « Mosaic » au printemps 2020. Au cours de cette période, environ 95 % de l’ozone au maximum a été détruit et l’épaisseur de la couche d’ozone a été réduite de plus de moitié. Le professeur Markus Rex de l'Institut Alfred Wegener (AWI) explique que le changement climatique a directement contribué à cette perte massive d'ozone. Les projections montrent que cette tendance pourrait se poursuivre jusqu’à la fin du 21e siècle si les émissions mondiales ne sont pas maîtrisées.

Les implications sont importantes, en particulier en Europe, en Amérique du Nord et en Asie, où l'augmentation du rayonnement UV pourrait augmenter le risque de cancer de la peau et de coups de soleil. Même si le Protocole de Montréal de 1987 a contribué à réduire les substances appauvrissant la couche d'ozone telles que les CFC, les progrès dans la lutte contre l'appauvrissement de la couche d'ozone restent essentiels. Les gaz halogénés, qui contribuent au réchauffement climatique, provoquent simultanément un refroidissement des couches d'air supérieures de la stratosphère, produisant des effets paradoxaux.

Dans l'Arctique, l'avion de recherche HALO, stationné à Kiruna, en Suède, sera opérationnel jusqu'en avril pour comprendre l'influence des gaz halogénés sur la couche d'ozone. Cette initiative conjointe est soutenue par plusieurs institutions, dont le Centre de recherche de Jülich et le Centre aérospatial allemand (DLR). Les résultats de cette recherche sont essentiels pour développer des moyens appropriés pour atténuer l'appauvrissement de la couche d'ozone dans l'Arctique et pour évaluer l'impact à long terme des activités humaines sur l'environnement. Les concentrations de CFC dans le vortex polaire sont tombées à 90 % de leur maximum depuis 2000, ce qui laisse entrevoir une légère lueur d'espoir que la situation pourrait s'améliorer à long terme si les émissions étaient drastiquement réduites.