Philippe dossier

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SVT : A. Definition : La couche d’ozone ou ozonosphere designe la partie de la stratosphere contenant une quantite relativement importante d’ozone (concentration de l’ordre d’un pour cent mille). Cet ozone est produit par l’action du rayonnement solaire sur les molecules de dioxygene a haute altitude (entre 20 et 50 km d’altitude). A cette haute altitude, la couche d’ozone a pour effet d’absorber la plus grande partie du rayonnement solaire ultraviolet, qui se trouve etre dangereux pour les organismes vivants. On distingue : le « bon ozone » present dans la couche stratospherique, bon car il nous protege des rayons UV (ultraviolet) ; • le « mauvais ozone » present des la couche basse de l’atmosphere (troposphere : du sol jusqu’a environ 20 km d’altitude), mauvais car c’est celui que nous respirons et qui presente selon sa concentration une certaine toxicite. En l’absence de cette couche d’ozone, la vie n’aurait ete possible que dans les oceans, a une distance suffisante de la surface des eaux. Ce fut le cas au cours de l’eon Archeen, lorsque l’atmosphere de la Terre etait depourvue de dioxygene (et donc d’ozone).

B. Comment la couche d’ozone s’est elle formee ? Il y a quatre milliards d’annees, la planete etait couverte de volcans, et l’atmosphere etait constituee principalement de

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gaz carbonique et de methane. Il n’y avait ni oxygene ni ozone. Deux milliards d’annees plus tard, la vie, apparue dans les oceans, a commence a produire de l’oxygene, qui s’est accumule lentement dans l’atmosphere. A haute altitude, sous l’effet des rayons ultraviolets extremes, ce gaz se dissociait et se recombinait en ozone, formant progressivement une couche d’ozone a 25 km d’altitude.

C’est cette couche protectrice qui a permis aux etres vivants de coloniser la surface de la Terre. C. Mesure de la couche d’ozone : C’est au debut des annees 1920 que G. M. B. Dobson a commence a mesurer regulierement la concentration de l’ozone dans l’atmosphere. Pour ce faire, il utilisait des instruments spectrographiques et a construit, en 1927, la premiere version de l’appareil que l’on appelle maintenant le spectrophotometre d’ozone de Dobson. Cet appareil mesure avec precision les intensites relatives de la lumiere solaire a certaines paires de longueurs d’onde du spectre UV.

Ces mesures permettent de calculer la colonne d’ozone total. Le Canada s’est procure un spectrophotometre Dobson en 1948. Dans les annees 50, dans l’espoir de mieux comprendre l’atmosphere et d’ameliorer les previsions meteorologiques, on a intensifie les etudes sur la couche d’ozone. Ainsi, des scientifiques canadiens mesurent regulierement la colonne d’ozone depuis 1957, et on effectue des vols de sondage reguliers depuis 1966. La base de donnees exhaustive ainsi obtenue a permis aux scientifiques d’observer les tendances et de mesurer le taux d’appauvrissement de l’ozone.

D. La fragilite de la couche d’ozone : En Septembre 2000, un instrument de la NASA a detecter un « trou » d’ozone Antarctique trois fois plus grand que la superficie totale des Etats Unis, ce qui constitue la plus grande surface jamais observee. Le « trou » s’est etendu sur 28. 3 millions de km2 le 3 Septembre 2000, alors que le precedent « record » etait de 10. 5 millions de km2 en septembre 1998, l’etendue de ce trou a donc pratiquement triplee en deux annees. Comme les concentrations les plus basses sont generalement atteintes fin Septembre-debut

Octobre, il est vraisemblable que le « trou » ne s’etendra pas plus, mais que les concentrations interieures continueront de baisser. Cette observation renforce les questions au sujet de la fragilite de la couche d’ozone. En effet, alors que la production de gaz destructeurs de la couche d’ozone a ete limitee par des reglements internationaux comme le protocole de Montreal, leur concentration est en train d’atteindre son maximum dans la stratosphere. Comme leur duree de vie est longue, il faudra plusieurs decenies avant que le « trou » d’ozone ne soit plus un phenomene recurrent.

L’evolution de cette annee continue de valider la mise en oeuvre d’une observation continue de la couche d’ozone stratospherique, notamment avec l’instrumentation satellitaire de type TOMS (Total Ozone Mapping Spectrophotometer). La NASA mesure la couche d’ozone a l’aide de ces intruments depuis 1970 et lancera bientot « QuickTOMS » et « Aura », deux satellites qui accumuleront les observations sur l’ozone stratospherique. Images : [pic] Trou de la couche d’ozone en 2000 [pic] Evolution du trou de la couche d’ozone en une annee (2002 > 2003)