Les scientifiques craignent que cela ne ralentisse la reconstitution de la couche d’ozone alors que nous voyons de plus en plus d’incendies dus au changement climatique.

Les intenses feux de brousse qui ont ravagé l’Australie en 2019 et 2020 sont encore gravés dans la mémoire de beaucoup. Lors des incendies dévastateurs, des dizaines de millions d’hectares ont pris feu et plus d’un million de tonnes de fumée ont été rejetées dans l’atmosphère. Maintenant, il semble que les conséquences de cela soient considérables. Car ces particules de fumée, qui peuvent persister dans les couches supérieures de notre atmosphère pendant plus d’un an, provoquent une réaction chimique nocive qui affecte gravement la couche d’ozone protectrice et régénératrice.

En savoir plus sur la couche d’ozone
L’ozone est une molécule composée de trois atomes d’oxygène et se trouve dans la stratosphère : une couche de l’atmosphère terrestre à une altitude d’environ 40 kilomètres. Elle y forme la « couche d’ozone » qui protège la surface de notre planète contre les rayons UV nocifs et rend possible la vie sur terre. Dans les années 1980, des chercheurs ont découvert que cette importante couche d’ozone avait été gravement endommagée par certains propulseurs (CFC) largement utilisés, entre autres, dans les bombes aérosols et les réfrigérateurs. Lorsque ces CFC pénètrent dans la couche d’ozone, ils se décomposent sous l’influence du rayonnement UV, créant des radicaux de chlore qui à leur tour décomposent les molécules d’ozone. Surtout au-dessus de l’Antarctique, la concentration d’ozone avait tellement diminué qu’on parlait aussi d’un « trou dans la couche d’ozone ». Ce « trou » – qui n’est donc pas un vrai trou, mais une zone dans laquelle la concentration d’ozone est simplement beaucoup plus faible que la normale – surgit vers la fin de l’hiver, lorsque le soleil brille à nouveau sur cette partie de la stratosphère et se disloque les propulseurs, pour produire des substances destructrices d’ozone. En réponse à la découverte de ce « trou dans la couche d’ozone », le protocole de Montréal a été rédigé, dans lequel les pays du monde entier se sont engagés à réduire la production de substances destructrices d’ozone.

Pendant les incendies australiens destructeurs, de grands panaches de fumée sombres ont été transportés à de grandes hauteurs. Bientôt, les scientifiques ont découvert un changement dans la composition chimique des couches supérieures de l’atmosphère, y compris une diminution de la concentration d’ozone. Fin 2020, les particules de fumée des feux de brousse australiens ont élargi le trou d’ozone au-dessus de l’Antarctique de 2,5 millions de kilomètres carrés, soit 10 % de la superficie par rapport à l’année précédente. Jusqu’à présent, cependant, les chercheurs ne comprenaient pas exactement comment la fumée affecte la couche d’ozone. « Les feux de brousse australiens ont été un véritable signal d’alarme », déclare Susan Solomon, chercheuse à l’étude. « Jamais auparavant il n’avait été aussi clair que les incendies de forêt pouvaient ralentir la reconstitution de la couche d’ozone. »

Radicaux de chlore
Dans la nouvelle étude Solomon et ses collègues ont enquêté sur la manière dont cela aurait pu se produire. Ils ont étudié la composition des molécules dans la stratosphère après les feux de brousse australiens et passé au peigne fin trois ensembles indépendants de données satellitaires. Et les résultats montrent qu’un mélange de produits chimiques dans la fumée crée des radicaux de chlore, qui à leur tour décomposent les molécules d’ozone.

Monoxyde de chlore
L’année dernière, les chercheurs ont découvert que les composés contenant du chlore, émis à l’origine par les usines sous forme de chlorofluorocarbures (CFC), peuvent réagir avec les aérosols pompés dans l’air lors d’incendies. Cette interaction déclenche une réaction chimique qui produit du monoxyde de chlore, l’ultime molécule appauvrissant la couche d’ozone. « Mais cela n’explique pas tous les changements qui ont été observés dans la stratosphère », explique Solomon.

Acide hydrochlorique
Lorsque la chercheuse a creusé davantage, elle a découvert que l’acide chlorhydrique avait aussi un doigt dans le gâteau. L’acide chlorhydrique (HCl) est présent dans la stratosphère parce que les CFC se décomposent naturellement au fil du temps. Tant que le chlore est lié sous forme de HCl, il n’a aucune chance de détruire l’ozone. Mais lorsque le HCl se décompose, le chlore peut réagir avec l’oxygène pour former du monoxyde de chlore appauvrissant la couche d’ozone. Les chercheurs ont découvert que le HCl interagit avec les particules de fumée, libérant ainsi également des radicaux de chlore destructeurs d’ozone. « Les particules de fumée vieillies, en particulier, absorbent une quantité surprenante de HCI », explique Solomon. « Et puis, étonnamment, vous obtenez les mêmes réactions. »

Plus de feux de forêt
Les conclusions sont assez troublantes. En effet, le changement climatique devrait entraîner des incendies de forêt plus fréquents et plus intenses sur les lieux. Les grands incendies de forêt deviendront plus fréquents à mesure que les saisons sèches deviendront encore plus sèches et chaudes et que les étés dureront plus longtemps. Et cela, comme le montre l’étude actuelle, peut considérablement ralentir la reconstitution de la couche d’ozone. « La santé de la couche d’ozone stratosphérique est essentielle à la vie sur cette planète – sans la couche d’ozone, le rayonnement ultraviolet nocif à haute énergie rendrait la surface de la Terre inhabitable », explique Roger Dargaville de l’Université Monash. « Le protocole de Montréal a stoppé la destruction de la couche d’ozone due aux CFC. Mais maintenant, il semble que la fumée des incendies de forêt extrêmes compromet les progrès réalisés jusqu’à présent. Cela met en évidence la nature complexe des interactions dans le système terrestre. Mais cela montre également les conséquences dangereuses et inattendues du réchauffement climatique d’origine humaine.

La question est donc de savoir si la reconstitution de la couche d’ozone va se poursuivre. Les conclusions sont donc sombres. D’autant plus qu’il n’y a pas si longtemps, les scientifiques ont annoncé de bonnes nouvelles et prédit que la couche d’ozone endommagée reviendrait à la normale d’ici quatre décennies – grâce notamment aux efforts internationaux en cours pour éliminer progressivement les produits chimiques appauvrissant la couche d’ozone. Mais apparemment, l’appauvrissement de la couche d’ozone n’est toujours pas un problème résolu. Parce que tant que les composés contenant du chlore flottent dans l’atmosphère, les grands incendies peuvent provoquer une réaction qui affectera toujours la couche d’ozone. « C’est une course contre la montre maintenant », dit Solomon. « Espérons que les composés contenant du chlore auront disparu avant que la fréquence des incendies n’augmente en raison du changement climatique. Raison de plus pour être vigilant face au réchauffement climatique et à ces produits chimiques.