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  • Alexandre Dercelles

Les 9 frontières planétaires : l'appauvrissement de la couche d'ozone

La couche d’ozone est une zone de la stratosphère qui contient une forte concentration d’ozone, un gaz qui absorbe les rayons ultraviolets nocifs du soleil. Cette couche forme un bouclier protecteur au-dessus de la planète, sans lequel la vie sur Terre ne serait pas possible.

Depuis les années 1980, les scientifiques ont observé un appauvrissement de la couche d’ozone, notamment au-dessus des pôles, où se forme un “trou” saisonnier.


Source : NASA

L’appauvrissement de la couche d’ozone constitue l’une des 9 frontières planétaires


La limite planétaire liée à la couche d’ozone est mesurée en unité Dobson (DU), qui représente l’épaisseur de la couche d’ozone si elle était comprimée à une pression et une température standard au niveau de la mer. 1 DU correspond à environ 0.01mm dans ces conditions, sous 25°C et à pression atmosphérique. La limite planétaire est fixée à 276 DU, soit 95% de son niveau préindustriel (290 DU) et sa valeur actuelle est de 284.5 DU. La couche d’ozone est l’une des trois limites planétaires qui se situe actuellement dans une zone sûre.

Cette limite vise à protéger la vie sur Terre des rayonnements ultraviolets nocifs du Soleil qui peuvent causer des dommages aux systèmes biologiques terrestres et marins: ils augmentent le risque de cancers de la peau, de cataractes, de maladies immunitaires et infectieuses. Ils affectent aussi la croissance des plantes, la productivité agricole et les cycles biogéochimiques.

La couche d’ozone a été appauvrie par l’utilisation de substances comme les chlorofluorocarbures (CFC), qui ont été progressivement interdits par le protocole de Montréal signé en 1987. Selon un rapport de l’ONU, la couche d’ozone pourrait être entièrement restaurée d’ici 40 ans, parce que les émissions de ces substances ont diminué et que la couche d’ozone est en voie de reconstitution. (voir graphique ci-dessous).


Les accords de Montréal signent une forte baisse dans l'émission de gaz appauvrissant la couche d'ozone


Une mesure rapportée au potentiel de destruction de l’ozone


Le PDO, ou potentiel de destruction de l’ozone, est un indicateur qui mesure l’impact d’une substance sur la couche d’ozone. Il s’agit du rapport entre la quantité d’ozone détruite par une molécule de cette substance et la quantité d’ozone détruite par une molécule de chlorofluorocarbone-11 (CFC-11), qui est la substance de référence. Les substances qui entrent dans le calcul du PDO sont principalement les composés organiques halogénés, c’est-à-dire contenant du chlore ou du brome, qui sont capables de réagir avec l’ozone dans la stratosphère. Parmi ces substances, on trouve notamment :

  • les chlorofluorocarbures (CFC), utilisés comme réfrigérants, solvants ou aérosols ;

  • les hydrochlorofluorocarbures (HCFC), utilisés comme substituts des CFC ;

  • les hydrofluorocarbures (HFC), utilisés comme substituts des HCFC ;

  • les halons, utilisés comme agents extincteurs ;

  • le bromure de méthyle, utilisé comme pesticide ;

  • le tétrachlorure de carbone, utilisé comme solvant ou agent de nettoyage ;

  • le chloroforme, utilisé comme solvant ou anesthésique ;

  • le méthylchloroforme, utilisé comme solvant industriel.


Ces substances ont un PDO variable selon leur nombre d’atomes de chlore ou de brome, leur durée de vie dans l’atmosphère et leur efficacité à réagir avec l’ozone. Par exemple, le PDO du CFC-11 est de 1, celui du bromure de méthyle est de 0,6 et celui du propane est de 0. Plus le PDO est élevé, plus la substance est nocive pour la couche d’ozone. C’est bien évidemment dans le but d’interdire les gaz avec un PDO élevé que le protocole de Montréal a été écrit.


NB : Notons que ces gaz sont aussi la plupart du temps de puissants gaz à effet de serre, les limiter permet donc à la foi de protéger la couche d’ozone stratosphérique mais aussi de diminuer les émissions de gaz à effet de serre et donc de limiter l’empreinte carbone.



Et comment mesure-t-on l’impact d’un procédé ou d’un produit sur cette limite planétaire ?


A partir du PDO des différents gaz et leur quantité nécessaire à l’élaboration d’un produit, on peut en déduire l’impact d’un produit sur la couche d’ozone. L'appauvrissement de la couche d'ozone est l'un des impacts environnementaux que l'on peut mesurer avec l'ACV, analyse de cycle de vie. On utilise alors un indicateur qui s'exprime en kg équivalent trichlorofluorométhane (CFC-11). Il représente les émissions dans l'air de gaz qui participent à la destruction de l'ozone, à savoir ceux cités ci-dessus.


Par exemple, si un réfrigérateur contient 0,15 kg de HFC-134a et qu'il fuit 10% de son gaz pendant son utilisation, son impact sur l'appauvrissement de la couche d'ozone sera de : 0,15 x 0,1 x 0,011 = 0,000165 kg équivalent CFC-11.


C’est donc en continuant à analyser l’impact des produits contenant ces différents gaz, grâce à des outils comme l’éco-conception et l’analyse de cycle de vie, que nous pouvons limiter notre impact sur la couche d’ozone et donc continuer les progrès en cours sur cette limite planétaire, en limitant et maîtrisant les transferts d’impacts entre différents critères environnementaux.



Ok, mais concrètement quelles sont les valeurs ?


Voici quelques exemples de valeurs d’objets de la vie quotidienne sur la limite planétaire qu’est l’appauvrissement de la couche d’ozone.

  • Voiture : 0,00002 kg de CFC11 eq par L d’essence consommé (voiture essence sans plomb)

  • Smartphone : 0,001 kg de CFC11 eq

  • Avion : 0,001 kg de CFC11 eq par tonne de kérosène


Outre sa participation au réchauffement climatique, l'avion reste une source de gaz participant à l'appauvrissement de la couche d'ozone

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