Appauvrissement de l’ozone stratosphérique
Mis à jour le | Commissariat général au développement durable
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L’ozone stratosphérique désigne la couche de l’atmosphère comprise entre 20 et 50 km d’altitude. En filtrant une grande partie des rayonnements ultraviolets (UV) solaires, principalement les UVC et les UVB, cette couche protège les êtres vivants, une surexposition aux UV pouvant avoir des effets néfastes sur la santé humaine (cataractes, cancers de la peau, affaiblissement du système immunitaire) et sur les végétaux (inhibition de l’activité photosynthétique des plantes). Garantir l’intégrité de la couche d’ozone constitue donc un enjeu majeur, son amincissement excessif, voire sa disparition dans certaines zones, pouvant avoir de lourdes conséquences sur l’homme et sur les écosystèmes
Enjeux globaux
Depuis les années 1980, les observations mettent en évidence des diminutions saisonnières importantes de la couche d’ozone stratosphérique au-dessus de l’Arctique et du continent Antarctique. Ces baisses peuvent atteindre 50 % à la fin de l’hiver et au début du printemps et se répercutent également, de façon moins prononcée, aux moyennes latitudes. L’amincissement de la couche d’ozone concerne les régions polaires durant le printemps.
Les travaux de recherche sur le sujet ont montré que l’appauvrissement de la couche d’ozone fait suite à des réactions chimiques complexes intervenant dans la stratosphère et mobilisant des composés bromés ou chlorés nécessitant des températures très basses, atteintes durant les hivers polaires, puis des rayonnements solaires importants, dès le printemps suivant. Ces composés sont émis par les activités humaines. Les plus connus sont :
- les chlorofluorocarbures (CFC) utilisés dans des systèmes réfrigérants, climatisations, bombes aérosols, solvants, etc. ;
- les hydrochlorofluorocarbures (HCFC) développés en remplacement des CFC en raison de leur moindre durée de vie dans l’atmosphère ;
- les halons utilisés pour les extincteurs et les systèmes de protection contre les incendies ;
- le tétrachlorure de carbone utilisé notamment comme solvant de nettoyage industriel ;
- le bromure de méthyle utilisé pour le traitement des végétaux, des locaux et sols agricoles par fumigation.
L’appauvrissement de la couche d’ozone, une des neuf limites planétaires (Rockström et al., 2009), est appréhendée à travers la mesure de la concentration de l’ozone stratosphérique évaluée en unité Dobson (DU). Sachant que la valeur moyenne de la colonne d’ozone est de 300 DU, la limite est fixée à 275 DU, à savoir 95 % de son niveau préindustriel (290 DU). Alors que cette limite a été transgressée dans les années 1980, les tendances s’inversent depuis, et l’épaisseur moyenne de la couche d’ozone s’accroît progressivement. En 2009, la concentration s’élève à 283 DU. Dans les années 1980, durant la fin de l’hiver austral (septembre-octobre), au moment où le soleil apparaît, l’épaisseur de la couche d’ozone pouvait avoisiner 100 DU.
Pour préserver la couche d’ozone et notamment contribuer à sa reconstitution, la communauté internationale s’est engagée depuis 1987 dans le Protocole de Montréal relatif aux substances qui appauvrissent la couche d’ozone. Cet accord international a pour ambition de stopper progressivement la production et la consommation des substances en cause. 197 pays ont signé ce protocole. Depuis son entrée en vigueur, les émissions mondiales de ces produits ont chuté de plus de 80 % et la quasi-totalité des produits chimiques contrôlés par le Protocole ont été éliminés.
Dans le même temps, selon l’Organisation météorologique mondiale, les observations de la couche montrent que dans certaines parties de la stratosphère, la couche d’ozone s’est rétablie à un rythme de 1 à 3 % par décennie depuis l’an 2000. Selon les projections, la couche d’ozone au-dessus de l’hémisphère nord et des latitudes moyennes devrait complètement se rétablir d’ici 2030, la couche d’ozone au-dessus de l’hémisphère sud dans les années 2050 et celle se trouvant au-dessus des régions polaires d’ici 2100.
Situation de la France
La France a ratifié le Protocole de Montréal en 1987. Toutefois, elle continue à produire et à consommer les substances qui relèvent du Protocole. En effet, en l’absence d’alternatives disponibles, le Protocole prévoit des dérogations afin d’autoriser l’utilisation de certaines substances réglementées pour des usages spécifiques tels que l’utilisation comme agent de fabrication, comme intermédiaire de synthèse, ou encore pour des usages en laboratoires. Enfin, une partie de ces substances est introduite sur le marché national avant d’être détruite dans des installations traitant les déchets dangereux.
| Substances | Production pour utilisation comme intermédiaire de synthèse (en tonnes) | Production pour utilisation comme agent de fabrication(en tonnes) | Destruction (en tonnes) |
|---|---|---|---|
| CFC | Néant | Néant | 210 |
| Halons | 408 | Néant | 5 |
| Tétrachlorure de carbone | 13 207 | 9 | 3 166 |
| 1,1,1-trichloroéthane | 21 652 | Néant | Néant |
| HCFC | 35 349 | Néant | 135 |
En 2016, les émissions de fluides frigorigènes en France métropolitaine avoisinent les 8 000 tonnes.
Des mesures d’accompagnement sont mises en place pour aider les entreprises à mettre en œuvre des actions alternatives pour se passer des substances appauvrissant la couche d’ozone pour certains procédés (fluide frigorigène par exemple). C’est ainsi que les hydrofluorocarbures (HFC), substituant de deuxième génération des CFC puis des HCFC, font l’objet d’une forte utilisation. Or les HFC sont des gaz à effet à de serre à fort potentiel de réchauffement climatique. Sur la période 1990-2016, leurs émissions ont augmenté de 324 % en France métropolitaine.
L’amendement de Kigali
L’amendement de Kigali, signé en 2016 et entré en vigueur le 1er janvier 2019, vise à réduire la production et la consommation de produits chimiques libérant de puissants gaz à effet de serre dans l’atmosphère et utilisés dans les réfrigérateurs, les climatiseurs et les appareils connexes. Ce texte, qui encadre et établit des calendriers de réduction des productions et consommations en HFC pour l’ensemble des Parties au Protocole, a été ratifié par la France le 29 mars 2018. La France s’est engagée à diminuer de 85 % sa consommation et sa production en HFC d’ici 2036 (par rapport aux années de référence 2011-2013).
Cet article est un extrait du rapport de synthèse de l’édition 2019 du rapport sur l’environnement en France.
Ressources
Les mégafeux menacent-ils la reconstitution de la couche d’ozone ?
Grâce au Protocole de Montréal adopté en 1987, la couche d’ozone, qui protège la vie sur Terre, a commencé à se reconstituer depuis l’an 2000. Mais les mégafeux, de plus en plus fréquents, risquent de ralentir cette reconstitution.
Production and consumption of ozone-depleting substances
A significant reduction in the consumption of ozone-depleting substances (ODS) has been achieved by the EEA-33 countries since 1986. This reduction has been largely driven by the 1987 United Nations Environment Programme (UNEP) Montreal Protocol.
Substances à impact climatique, fluides frigorigènes
Substances appauvrissant la couche d’ozone et gaz à effet de serre fluorés.
Global Atmosphere Watch (GAW) Research on Stratospheric Ozone
The Secretariat of the World Meteorological Organization, in collaboration with the European Ozone Research Coordinating Unit, issues annual bulletins containing information on the development of the Arctic ozone layer over the course of each winter.