Couche d'ozone

Dans les différents couches de l'atmosphère  il y a une couche dont la concentration d'ozone est la plus élevée de toute la planète. C'est la soi-disant couche d'ozone. Cette zone située dans la stratosphère à environ 60 km au-dessus du niveau de la mer il a des effets nécessaires pour la vie sur la planète.

Avec l'émission de certains gaz nocifs dans l'atmosphère par les êtres humains, cette couche a subi un amincissement qui a mis en danger sa fonction pour la vie sur la planète. Cependant, aujourd'hui, il semble se redresser. Voulez-vous savoir quelle est la fonction de la couche d'ozone et à quel point elle est importante pour l'homme?

Gaz ozone

Pour commencer à connaître la fonction de la couche d'ozone, il faut d'abord connaître les propriétés du gaz qui la compose: l'ozone gazeux. Sa formule chimique est O3, et c'est la forme allotropique de l'oxygène, c'est-à-dire l'une des modalités dans lesquelles il peut être trouvé dans la nature.

L'ozone est un gaz qui se décompose en oxygène ordinaire aux températures et pressions ordinaires. Il dégage également une odeur sulfureuse pénétrante et sa coloration est légèrement bleutée. Si l'ozone était à la surface de la terre ce serait toxique pour les plantes et les animaux. Cependant, il existe naturellement dans la couche d'ozone et sans cette forte concentration de ce gaz dans la stratosphère, nous ne pourrions pas sortir.

Rôle de la couche d'ozone

L'ozone est un important protecteur de la vie à la surface de la Terre. Cela est dû à sa fonction de filtre protecteur contre les rayons ultraviolets du soleil.L'ozone est responsable d'absorber principalement les rayons du soleil qui se trouvent dans la longueur d'onde entre 280 et 320 nm.

Lorsque le rayonnement ultraviolet du Soleil atteint l'ozone, la molécule se décompose en oxygène atomique et en oxygène commun. Lorsque l'oxygène commun et atomique se rencontrent à nouveau dans la stratosphère, ils se rejoignent pour former une molécule d'ozone. Ces réactions sont constantes dans la stratosphère et l'ozone et l'oxygène coexistent en même temps.

Caractéristiques chimiques de l'ozone

L'ozone est un gaz qui peut être détecté dans les orages électriques et à proximité d'équipements à haute tension ou à étincelles. Par exemple, dans les mélangeurs, lorsque des étincelles sont produites par le contact des brosses, de l'ozone est produit. Il peut être facilement reconnu par l'odeur.

Ce gaz peut se condenser et apparaître comme un liquide bleu très instable. Cependant, s'il gèle, il présentera une couleur noir-violet. Dans ces deux états, c'est une substance très explosive compte tenu de son grand pouvoir oxydant.

Lorsque l'ozone se décompose en chlore, il est capable d'oxyder la plupart des métaux et, bien que sa concentration soit très faible à la surface de la terre (seulement environ 20 ppb), il est capable d'oxyder les métaux.

Il est plus lourd et plus actif que l'oxygène. Il est également plus oxydant, c'est pourquoi il est utilisé comme désinfectant et germicide, en raison de l'oxydation des bactéries qui cet effet. Il a été utilisé pour purifier l'eau, détruire la matière organique ou l'air dans les hôpitaux, les sous-marins, etc.

Comment l'ozone est-il généré dans la stratosphère?

L'ozone est produit principalement lorsque les molécules d'oxygène sont soumises à de grandes quantités d'énergie. Lorsque cela se produit, ces molécules deviennent des radicaux libres d'oxygène atomique. Ce gaz est extrêmement instable, donc quand il rencontre une autre molécule d'oxygène commune, il se lie pour former de l'ozone. Cette réaction se produit toutes les deux secondes environ.

Dans ce cas, la source d'énergie qui soumet l'oxygène commun est le rayonnement ultraviolet du soleil. Le rayonnement ultraviolet est ce qui dissocie l'oxygène moléculaire en oxygène atomique. Lorsque les molécules d'oxygène atomique et moléculaire se rencontrent et forment de l'ozone, celui-ci est détruit à son tour par l'action du rayonnement ultraviolet lui-même.

La couche d'ozone est en permanence créer et détruire des molécules d'ozone, oxygène moléculaire et oxygène atomique. De cette manière, un équilibre dynamique est généré dans lequel l'ozone est détruit et formé. C'est ainsi que l'ozone agit comme un filtre qui ne permet pas à ce rayonnement nocif de passer à la surface de la Terre.

La camade d'ozone

Le terme «couche d'ozone» lui-même est généralement mal compris. Autrement dit, le concept est qu'à une certaine hauteur dans la stratosphère il y a une forte concentration d'ozone qui recouvre et protège la Terre. Plus ou moins, il est représenté comme si le ciel était recouvert d'une couche nuageuse.

Mais ce n’est pas le cas. La vérité est que l'ozone n'est pas concentré dans une strate, ni situé à une hauteur spécifique, mais plutôt qu'il s'agit d'un gaz rare qui est fortement dilué dans l'air et qui, en plus, apparaît du sol au-delà de la stratosphère. . Ce que nous appelons la "couche d'ozone" est une zone de la stratosphère où la concentration de molécules d'ozone est relativement élevé (quelques particules par million) et bien plus élevées que les autres concentrations d'ozone en surface. Mais la concentration d'ozone par rapport à celle d'autres gaz dans l'atmosphère comme l'azote, est infime.

Si la couche d'ozone disparaissait, les rayons ultraviolets du soleil frapperaient directement la surface de la terre sans aucun type de filtre et provoqueraient la stérilisation de la surface, anéantissant toute vie terrestre. 

La concentration d'ozone gazeux dans la couche d'ozone est d'environ 10 parties par million. La concentration d'ozone stratosphérique varie avec l'altitude, mais elle ne dépasse jamais le cent millième de l'atmosphère dans laquelle il se trouve. L'ozone est un gaz si rare que, si nous le séparions du reste de l'air en un instant et l'attirions au niveau du sol, il n'aurait que 3 mm d'épaisseur.

Destruction de la couche d'ozone

La couche d'ozone a commencé à se détériorer dans les années 70, lorsque l'action néfaste des gaz oxydes d'azote sur elle a été observée. Ces gaz ont été expulsés par des avions supersoniques.

Le protoxyde d'azote réagit avec l'ozone, ce qui donne de l'oxyde nitrique et de l'oxygène commun. Bien que cela se produise, l'action sur la couche d'ozone est minime. Les gaz qui endommagent vraiment la couche d'ozone sont les CFC (chlorofluorocarbures). Ces gaz sont le résultat de l'utilisation de produits chimiques synthétiques.

La première fois qu'une notion d'appauvrissement de la couche d'ozone a été faite, c'était en 1977 en Antarctique. En 1985, il était possible de mesurer que le rayonnement ultraviolet nocif du Soleil avait augmenté de 10 fois et que la couche d'ozone au-dessus de l'Antarctique avait diminué de 40%. De là, c'est quand il a commencé à parler du trou dans la couche d'ozone.

L'amincissement de la couche d'ozone a longtemps été un mystère. Les explications liées aux cycles solaires ou aux caractéristiques dynamiques de l'atmosphère semblent infondées et il semble aujourd'hui avéré que cela est dû à l'augmentation des émissions de fréon (Chlorofluorocarbone ou CFC), un gaz utilisé dans l'industrie des aérosols, plastiques et circuits de réfrigération et de climatisation.

Les CFC sont des gaz très stables dans l'atmosphère, car ils ne sont ni toxiques ni inflammables. Cela leur donne une longue durée de vie, vous permettant de détruire les molécules d'ozone qui sont sur votre chemin depuis longtemps.

Si la couche d'ozone était détruite, l'augmentation du rayonnement UV déclencherait une série catastrophique de réactions biologiques telles que l'augmentation de la fréquence des maladies infectieuses et des cancers de la peau.

D'autre part, la production de gaz à effet de serre (émis par la surface de la Terre par l'action principalement de l'homme) qui génèrent ce qu'on appelle "Effet de serre", il se traduira par un réchauffement climatique avec des changements régionaux de température, qui se traduira par une élévation du niveau de la mer résultant, entre autres facteurs, de la fonte progressive de grandes masses de glace polaire.

C'est comme le poisson qui se mord la queue. Plus la quantité de rayonnement solaire qui affecte la surface de la terre est élevée, plus l'impact sur les températures est important. Si l'on ajoute les effets du réchauffement climatique causé par l'augmentation de l'effet de serre et la plus forte incidence des rayons UV du Soleil sur les masses de glace comme l'Antarctique, on peut voir que la Terre est plongée dans un surchauffe alimentée par tout cela.

Comme vous pouvez le voir, la couche d'ozone est d'une importance vitale pour la vie sur la planète, aussi bien pour les humains que pour la végétation et les animaux. Maintenir la couche d'ozone en bon état est une priorité et pour cela, les gouvernements doivent continuer à travailler sur l'interdiction des émissions de gaz qui détruisent l'ozone.