Nous avons l’habitude d’entendre les scientifiques dire : « Le trou de la couche d’ozone se réduit ». Le trou annuel qui apparaît à la fin de l’hiver au-dessus de l’Antarctique varie en taille en fonction des changements climatiques. Et il change légèrement de jour en jour et de semaine en semaine. Et en effet, la taille du trou s’est réduite au cours des deux dernières décennies. Cependant, cette année 2023… quelque chose a changé ! Que s’est-il passé ?
En effet, un résultat positif a été obtenu grâce à un accord international visant à éliminer les produits chimiques appauvrissant la couche d’ozone dans l’atmosphère terrestre, par le biais du Protocole de Montréal adopté en septembre 1987. Les mesures du trou dans la couche d’ozone de 2023 – réalisées par le satellite Copernicus Sentinel-5P – montrent que le trou d’ozone de cette année au-dessus de l’Antarctique est l’un des plus importants jamais enregistrés.
Le trou est ce que les scientifiques appellent une « zone d’appauvrissement de la couche d’ozone ». Et les mauvaises nouvelles concernent sa taille. Le trou a atteint une taille supérieure à 26 millions de kilomètres carrés le 16 septembre 2023. C’est environ trois fois la taille du Brésil.
Qu’est-ce qui pourrait expliquer cette « catastrophe » ?
La taille du trou de la couche d’ozone varie régulièrement. Par exemple, d’août à octobre, le trou de la couche d’ozone s’agrandit et atteint son maximum entre la mi-septembre et la mi-octobre. Ensuite, lorsque les températures dans la stratosphère commencent à augmenter dans l’hémisphère sud, la destruction de l’ozone ralentit. De plus, le vortex polaire s’affaiblit et finit par se désintégrer. Ainsi, fin décembre, les niveaux d’ozone reviennent à la normale.
Ces données, désormais plus précises, sont obtenues par le Copernicus Sentinel-5P – abréviation de Sentinel-5 Precursor – lancé en octobre 2017 et dédié à la surveillance de notre atmosphère.
Le satellite transporte un spectromètre d’imagerie multispectrale avancé appelé Tropomi. Il détecte les gaz atmosphériques dans différentes parties du spectre électromagnétique pour obtenir des images d’une large gamme de polluants.
Les mesures de l’ozone total du Tropomi sont traitées dans le segment terrestre du Sentinel-5P au Centre aérospatial allemand (DLR).
Que disent les scientifiques ?
Les scientifiques déclarent :
Les produits d’ozone total du Sentinel-5P ont une précision de l’ordre de pourcentage par rapport aux données terrestres. Cela nous permet de surveiller de près la couche d’ozone et son évolution. Les mesures de Tropomi élargissent l’ensemble mondial de données sur l’ozone des capteurs satellitaires européens couvrant près de trois décennies.
A commenté Diego Loyola, un scientifique principal du DLR.
Ces résultats, qui nous montrent la taille grâce au Sentinel-5P, sont transmis au service de surveillance de l’atmosphère du Copernicus (CAMS) dans les trois heures suivant la mesure.
Le CAMS est mis en œuvre par le Centre européen de prévisions météorologiques à moyen terme (ECMWF) au nom de l’Union européenne. Il intègre ces données d’ozone du Sentinel-5P presque en temps réel dans son système d’analyse et de prévision des données.
Notre service opérationnel de surveillance et de prévision de l’ozone montre que le trou d’ozone de 2023 a commencé tôt et a rapidement grandi depuis la mi-août. Il a atteint une taille de plus de 26 millions de km2 le 16 septembre, ce qui en réalité l’un des plus grands trous d’ozone jamais enregistrés. Les données d’ozone du Tropomi sont un ensemble de données important pour notre analyse de l’ozone.
A déclaré Antje Inness, une scientifique principale de la CAMS.
Pourquoi le trou de la couche d’ozone est-il si grand en 2023 ?
La variabilité de la taille du trou de la couche d’ozone est largement déterminée par la force d’un courant d’air fort qui circule autour de la région de l’Antarctique. Ce courant d’air fort est donc une conséquence directe de la rotation de la Terre et des fortes différences de température entre les latitudes polaires et les latitudes tempérées.
Si la bande de vent est forte, par exemple, elle agit comme une barrière. Par conséquent, les masses d’air entre les latitudes polaires et tempérées ne peuvent plus être échangées. Les masses d’air restent alors isolées sur les latitudes polaires et se refroidissent pendant l’hiver.
Bien qu’il puisse être trop tôt pour discuter des raisons sous-jacentes aux concentrations actuelles d’ozone, certains chercheurs spéculent que le trou de la couche d’ozone de 2023 pourrait être lié à l’éruption du volcan Hunga Tonga-Hunga Ha’apai en janvier 2022.
Selon les scientifiques, l’éruption du volcan Hunga Tonga en janvier 2022 a injecté beaucoup de vapeur d’eau dans la stratosphère. Cette vapeur d’eau n’a atteint les régions polaires du sud qu’après la fin du trou de la couche d’ozone de 2022.
La vapeur d’eau peut avoir entraîné une formation accrue de nuages stratosphériques polaires, où les chlorofluorocarbones (CFC) peuvent réagir et accélérer la destruction de l’ozone. De plus, la présence de vapeur d’eau peut également contribuer au refroidissement de la stratosphère antarctique. Ceci contribuerait à augmenter la formation de ces nuages stratosphériques polaires, entraînant un vortex polaire plus robuste.
Cependant, il est important de noter que l’impact exact de l’éruption du Hunga Tonga sur le trou de la couche d’ozone de l’hémisphère sud reste encore à étudier. Cela est dû notamment à l’absence de cas antérieurs où des quantités aussi importantes de vapeur d’eau ont été injectées dans la stratosphère dans les observations modernes.
Le trou sera-t-il un jour refermé ?
Dans les années 1970 et 1980, l’utilisation généralisée de chlorofluorocarbones nocifs dans des produits tels que les réfrigérateurs, les climatiseurs et les aérosols a endommagé l’ozone dans la haute atmosphère, ce qui a entraîné un trou dans la couche d’ozone au-dessus de l’Antarctique.
En réponse à cette situation, le Protocole de Montréal a été créé en 1987 pour protéger la couche d’ozone. Ainsi, en éliminant progressivement la production et la consommation de ces substances nocives, la couche d’ozone s’est rétablie.
Sur la base du Protocole de Montréal et de la diminution des substances anthropogéniques appauvrissant la couche d’ozone, les scientifiques prévoient maintenant que la couche d’ozone mondiale retrouvera son état normal vers 2050.
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