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Le trou dans la couche d’ozone de l’Antarctique n’a jamais été aussi grand

Heiner Kubny 9. octobre 2023 | Science
Le trou dans la couche d’ozone le 16 septembre 2023. (Photo : NASA Ozone Watch)

Selon un rapport de l’Agence spatiale européenne (ESA), le trou dans la couche d’ozone récemment mesuré au-dessus de l’Antarctique est l’un des plus importants depuis le début des relevés. Le trou dans la couche d’ozone a été enregistré par le satellite Copernicus Sentinel-5P. Le 16 septembre 2023, son étendue atteignait le chiffre stupéfiant de 26 millions de kilomètres carrés, soit environ trois fois la taille du Brésil.

Sentinel-5P est un satellite d’observation de la Terre lancé le 13 octobre 2017 dans le cadre du programme Copernicus de l’ESA. Il surveille la pollution atmosphérique à l’aide d’un spectromètre multicanal construit aux Pays-Bas et appelé « Tropomi ». Il comble ainsi une partie du manque de données entre Envisat, tombé en panne en 2012, et la mission Sentinel 5, prévue pour 2023 au plus tôt. La durée de la mission est estimée à sept ans. (Photo : ESA)

Imagerie à haute résolution

Le satellite, qui a été lancé le 13 octobre 2017 en tant que premier satellite Copernicus de l’Union européenne pour la surveillance de l’atmosphère, est équipé d’un spectromètre d’image multispectral de pointe appelé « Tropomi ». Cet instrument améliore les possibilités de surveillance de l’atmosphère en identifiant différentes ’empreintes digitales’ de différents gaz dans différents segments du spectre électromagnétique. Cela permet une imagerie plus précise et à haute résolution d’un grand nombre de polluants.

Les données du « Tropomi » sont soigneusement traitées au Centre aérospatial allemand (DLR) à l’aide d’algorithmes développés conjointement par le DLR et l’Institut royal d’Aéronomie Spatiale de Belgique (BIRA-IASB).

Mesures Tropomi

« Les produits Sentinel-5P sur l’ozone total présentent une précision en pourcentage par rapport aux données au sol et nous permettent de surveiller de près la couche d’ozone et son évolution », a déclaré Diego Loyola, scientifique principal du DLR.

« Les mesures du Tropomi ajoutent près de trois décennies au jeu de données global sur l’ozone des capteurs satellites européens ».

Les données significatives de Sentinel-5P sont mises à disposition du Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS) dans les trois heures suivant la mesure. Cette livraison rapide aide le CAMS à intégrer efficacement les données dans ses systèmes d’analyse et de prévision.

Antje Inness : « Notre service opérationnel de surveillance et de prévision de l’ozone montre que le trou dans la couche d’ozone a commencé tôt en 2023 et qu’il s’est rapidement creusé depuis la mi-août ». Antje Inness est scientifique en chef au CAMS. (Photo : Cams)

Un des plus grands trous de tous les temps

« Le 16 septembre, il a atteint une taille de plus de 26 millions de kilomètres carrés, ce qui en fait l’un des plus grands trous d’ozone dans la couche d’ozone jamais observés. Les données relatives à l’ozone de « Tropomi » constituent un ensemble de données important pour notre analyse de l’ozone », explique le Dr Antje Inness, scientifique en chef du CAMS.

Il est complexe de comprendre les raisons de la taille considérable du trou dans la couche d’ozone. Ses variations de taille sont étroitement liées à la force des fortes bandes de vent qui tournent autour de l’Antarctique, un phénomène qui résulte de la rotation de la Terre et des différences de température entre les latitudes polaires et tempérées.

Les fortes bandes de vent agissent comme des barrières, retenant les masses d’air au-dessus des régions polaires et les refroidissant, influençant ainsi la taille du trou dans la couche d’ozone. Les récents et inhabituels modèles d’ozone pourraient également être liés à l’éruption volcanique Hunga Tonga-Hunga Ha’apai en janvier 2022, qui a introduit des quantités considérables de vapeur d’eau dans la stratosphère, supposent les experts.

L’éruption du Hunga Tonga du 15 janvier 2022 a projeté une quantité record de vapeur d’eau et de cendres dans la stratosphère de la Terre. (Photo : Agence météorologique japonaise via Wiki Commons CC BY-SA 4.0)

Éruption du Hunga Tonga

« L’éruption du volcan Hunga Tonga en janvier 2022 a projeté une grande quantité de vapeur d’eau dans la stratosphère, qui n’a atteint les régions du pôle Sud qu’après la disparition du trou dans la couche d’ozone en 2022. », a expliqué Antje Inness.

« La vapeur d’eau pourrait avoir conduit à une formation accrue de nuages stratosphériques polaires dans lesquels les chlorofluorocarbones (CFC) peuvent réagir et accélérer la destruction de l’ozone. La présence de vapeur d’eau peut également contribuer au refroidissement de la stratosphère antarctique, ce qui favorise davantage la formation de ces amas stratosphériques polaires et conduit à un vortex polaire plus robuste ».

Cependant, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre l’impact exact de cette éruption sur le trou dans la couche d’ozone, car il n’existe aucun précédent dans les observations modernes pour des rejets de vapeur d’eau aussi importants dans la stratosphère.

Dans le cadre du programme Copernicus, l’ESA gère la mission Sentinel-5 Precursor pour le compte de la Commission européenne afin de soutenir les services de prévision et de surveillance de la qualité de l’air, du climat et de l’ozone. (Photo : ESA)

La surveillance Sentinel-5P est essentielle

« Les colonnes d’ozone total Sentinel 5P offrent un moyen précis de surveiller l’apparition de trous dans la couche d’ozone depuis l’espace. « Les phénomènes de trous dans la couche d’ozone ne peuvent pas être facilement utilisés pour surveiller les changements globaux dans la couche d’ozone, car ils sont déterminés par la force des champs de vent régionaux qui circulent autour des régions polaires », a déclaré Claus Zehner, responsable de la mission Copernicus Sentinel-5P à l’ESA.

En outre, la présence dans l’atmosphère de substances qui appauvrissent la couche d’ozone, notamment les chlorofluorocarbures (CFC), constitue toujours une menace importante pour la couche d’ozone. Ces substances étaient largement utilisées dans différents produits dans les années 1970 et 1980, mais elles ont été progressivement éliminées après le protocole de Montréal de 1987.

Bien que l’on s’attende à ce que la couche d’ozone se reconstitue progressivement et que les prévisions indiquent un retour à des niveaux normaux d’ici 2050 environ, la surveillance et l’analyse restent essentielles.

Grâce à des instruments avancés tels que le « Tropomi » sur le satellite Sentinel-5P, les scientifiques peuvent désormais observer les changements atmosphériques avec une précision et une résolution sans précédent, apportant ainsi des données précieuses aux efforts mondiaux en cours pour comprendre et protéger l’atmosphère terrestre.

Communiqué de presse de l’Agence spatiale européenne

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