Lorsque les chercheurs ont découvert pour la première fois le trou dans la couche d’ozone antarctique en 1985, cela a choqué la communauté scientifique. La série d’études qui a suivi a laissé penser qu’il avait commencé à se former dans les années 1970, principalement sous l’action des chlorofluorocarbures (CFC). Aujourd’hui, une nouvelle étude propose une perspective tout à fait différente sur son origine.
Les conclusions, publiées aujourd’hui dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences, suggèrent que les premiers signes de déplétion d’ozone seraient apparus dès 1957. Bien qu’il ait fallu encore 30 ans aux chercheurs pour développer les capacités de surveillance atmosphérique qui leur ont permis de découvrir le trou, la couche d’ozone aurait commencé à s’amincir des décennies plus tôt.
Les surprises ne s’arrêtent pas là. Les chercheurs ont déterminé que le premier signal de perte d’ozone n’apparaissait pas en Antarctique, mais dans la partie supérieure de la stratosphère tropicale. De plus, les premiers stades de l’appauvrissement n’étaient pas dus aux CFC mais au tétrachlorure de carbone, une autre substance chimique industrielle utilisée comme agent de nettoyage à sec et comme dégraissant dans les années 1930.
“Le fait que l’appauvrissement d’ozone aurait pu se produire aussi tôt que vers la fin des années 1950, bien plus tôt que ce que j’imaginais, m’a complètement abasourdi”, a déclaré l’auteure principale Susan Solomon, professeure Lee et Geraldine Martin des Sciences de l’Environnement et de la Chimie au Massachusetts Institute of Technology. Solomon a été une pionnière précoce dans l’étude des effets de l’ozone sur l’atmosphère et la première à démontrer que les CFC étaient essentiellement responsables de l’érosion de l’ozone antarctique, selon le MIT.
“Il s’avère qu’il existait une autre substance qui provoquait l’appauvrissement d’ozone bien plus tôt que les CFC”, a-t-elle déclaré. “C’était une grande surprise.”
Réécriture de l’histoire du trou dans la couche d’ozone
La couche d’ozone se situe dans la stratosphère, entre 7 et 31 miles (11 et 50 kilomètres) au-dessus de la surface terrestre. Elle agit comme le bouclier solaire naturel de la planète, bloquant la majeure partie des rayons ultraviolets (UV) nocifs du Soleil et protégeant la vie en dessous.
À la fin des années 1970, le chercheur du British Antarctic Survey Jonathan Shanklin a remarqué quelque chose d’étrange en analysant les données du spectrophotomètre Dobson mesurant l’ozone à Halley Research Station. Cet instrument mesure la quantité de rayonnement UV atteignant la Terre afin d’inférer la quantité d’ozone dans l’atmosphère. Depuis la fin des années 1970, on observait une diminution systématique de l’ozone printanière au-dessus de l’Antarctique. En 1984, la couche d’ozone au-dessus d’Halley n’était plus que les deux tiers de son épaisseur par rapport aux décennies précédentes.
Shanklin et ses collègues ont publié leurs conclusions en 1985, marquant la découverte du trou dans la couche d’ozone. Pour être clair, ce n’est pas techniquement un “trou” où l’ozone est totalement absent. Il s’agit plutôt d’une région de stratosphère extrêmement appauvrie qui se forme au-dessus de l’Antarctique au début du printemps de l’hémisphère sud (août à octobre).
Au milieu des années 1970, des chercheurs avaient suggéré que les CFC pouvaient détruire la couche d’ozone, mais il n’existait aucune preuve directe que cela se produisait réellement. Après que Shanklin eut découvert le trou dans l’ozone, Solomon mena des expéditions en Antarctique pour mesurer la composition de la stratosphère, confirmant finalement que la pollution par les CFC était le principal moteur de l’appauvrissement de l’ozone.
Depuis lors, les efforts mondiaux visant à réduire les émissions de CFC ont entraîné une récupération significative, mais les recherches les plus récentes de Solomon suggèrent qu’un autre produit chimique rongeait l’ozone bien avant la découverte du trou.
Le premier coupable chimique
Solomon et ses collègues ont mené une expérience de pensée consistant à imaginer un monde dans lequel les capacités actuelles de surveillance atmosphérique seraient disponibles dès 1950. Dans ce scénario, ils ont utilisé des modélisations pour simuler la chimie atmosphérique sur les 76 dernières années, découvrant que le tout premier signe d’appauvrissement de l’ozone aurait été détectable au niveau des tropiques dès 1957.
Le seul polluant chimique qui pourrait expliquer cela est le tétrachlorure de carbone. « C’est la seule substance appauvrissant l’ozone qui augmentait aussi tôt », a déclaré Solomon. « Nous avons commencé à utiliser le tétrachlorure de carbone dans les années 1930 comme agent de nettoyage à sec, et comme solvant dégraissant. Nous n’avons pas commencé à utiliser les CFC avant bien plus tard. »
Heureusement pour la couche d’ozone, l’utilisation du tétrachlorure de carbone dans les produits grand public a été interdite dans les années 1970 pour des raisons de santé, puis davantage restreinte par le Protocole de Montréal en 1990. Toutefois, Solomon estime que cette conclusion met en évidence l’importance d’un suivi atmosphérique à long terme afin de comprendre comment l’atmosphère réagit à la pollution chimique.
« Nous avons entrepris un effort considérable pour éliminer ces substances », a-t-elle déclaré. « N’avons-nous pas l’obligation de continuer à surveiller afin de nous assurer que l’atmosphère réagit comme nous pensons qu’elle devrait le faire ? »
