L ’Ozone, deux problèmes:

1. L ’Ozone, deux problèmes: au local, le «smog» urbain de l’ozone troposphérique au global, la raréfaction de l ’ozone stratosphérique Boutard Armel, Uqam

2. ionosphère La structure thermique de l’atmosphère Ionisation causée par les radiations solaires km 1800 K exosphère 450-500 thermosphère La tendance est au refroidissement avec l’éloignement de la surface 80-100 190 K mésosphère Réchauffement par l’absorption des UV par l’ozone 50-60 270 K stratosphère 8-15 190 K troposphère La surface est réchauffée par les rayons solaires 290 K Boutard Armel, Uqam

3. La physico-chimie de l’ozone atmosphérique • Ozone stratosphérique • UV solaires • photo-chimie avec les CFC, HCFC • Ozone troposphérique • photo-chimie avec les émissions des véhicules

4. Diminution de la concentration d’Ozone stratosphérique • causes: émissions anthropiques - chlorofluorocarbones (CFC), HCFC, bromure de méthyle (fumigation des sols), combustion de la biomasse • effets: augmentation du flux des UV avec atteinte à la productivité des écosystèmes et risque accru du cancer de la peau chez les humains • Augmentation de la concentration d’Ozone troposphérique • causes: action des rayons solairs sur les émissions des véhicules automobiles et gaz de combustion • effets: atteinte aux poumons et effets nocifs sur la végétation Boutard Armel, Uqam

5. Feux de forêts La variation diurne de l ’ozone troposphérique Émissions du traffic routier et diverses combustions Ozone Heure de la journée Cas de l ’Australie Boutard Armel, Uqam

6. Les gaz producteurs d ’ozone troposphérique Trafic routier Résidentiel OMS: «Les transports routiers sont la plus importante source de pollution de l ’air, son augmentation est continue» Boutard Armel, Uqam

7. Le nombre moyen de jours par année où les concentrations sont supérieuresà 82 ppb La concentration maximale acceptable pour le Canada: 82 ppb 16 14 140 12 10 100 80 8 6 4 40 2 Qubec Halifax Toronto Sarnia Windsor Montréal Ottawa London Saint John Vancouver Ottawa Windsor Toronto Montréal Regina Vancouver Edmonton Les niveaux d ’ozone troposphérique au Canada Winnipeg Boutard Armel, Uqam

8. Oxydes d ’azote Composés organiques volatils NOx COV Les gaz producteurs d ’ozone troposphérique au Québec (1990) OMS: «Les transports routiers sont la plus importante source de pollution de l’air, son augmentation est continue» Boutard Armel, Uqam

9. L ’Ozone stratosphérique La couche d ’ozone : L’unité de mesure de la quantité d’ozone est le Dobson, cette unité correspond à une épaisseur de 0,001 cm d’ozone dans les conditions «normales» (température de 15 0C à la pression atmosphérique). La quantité d’ozone troposphérique distribuée sur une épaisseur de quelques dizaines de kilomètres est de l ’ordre de 300 Dobson, l’équivalent à la surface de la Terre d’une couche de 3 mm; d’où l’expression de «couche d ’ozone» Boutard Armel, Uqam

10. Paul Crutzen, de l’Institut Max Plank en Allemagne, prix Nobel en 1955 pour l’explication de la chimie de l’ozone strastosphérique Discover, déc. 2006, p.1

11. La diversité des usages des CFC • rembourrage • emballage Boutard Armel, Uqam

12. L’effet synergique du Brome: ozone et mercure Hg Hg Boutard Armel, Uqam

13. Au-dessous de -800C les nuages stratosphériques se forment, à la surface de ces nuages des réactions chimiques transforment les produits de dissociation des CFC et des halons (ClONO2, HCl) en composés (Cl²,ClOH) susceptibles de détruire O³. Dès l’apparition du Soleil ces composés forment à leur tour des molécules plus actives ClO. 9 km Boutard Armel, Uqam

14. 60 0 au dessus de l ’horizon 100% Danger 80% 60% Impacts des UV sur la peau UV-C UV-B UV-A 40% 15 0 au dessus de l ’horizon 20% 0% 0,25 0,3 m L ’ozone stratosphérique; filtre des ultraviolets (UV) L ’ozone nous protège du danger des UV-B, la quantité reçue au sol dépend de la couche d’air traversée donc de la hauteur du Soleil au-dessus de l’horizon Boutard Armel, Uqam

15. L ’ozone stratosphérique; filtre des ultraviolets (UV) • Une réduction de 25% de la «couche» d ’ozone serait susceptible de provoquer une diminution de 35% de la production primaire dans les premiers mètres d ’une colonne d ’eau et une diminution de 12 % de la productivité générale des eaux de surface • Une diminution de 1% de la «couche» d ’ozone provoquerait une augmentation de 4 à 6% des cancers de la peau Boutard Armel, Uqam

16. Les éléments halogènes : fluor (F), chlore (Cl), brome (Br), iode (I) • Chlorofluorocarbones (CFC) • Hydrochlorofluorocarbones (HCFC) • Hydrofluorocarbones (HFC) • Bromure de méthyle (fumigation, insecticide) Les usages des CFC Les gaz «destructeurs» de l’ozone stratosphérique Les CFC, composés miracles «inventés» en 1928 pat Thomas Midgey (produits par Dupont de Nemours), remplaçaient des produits toxiques et inflammables. Ils ont été utilisés comme: • fluide échangeur de chaleur • isolant électrique • agent de propulsion dans les bombes aérosols • agent d ’expansion dans les mousses d ’emballage Boutard Armel, Uqam

17. 1950 1980 1993 1985à Vienne: traité international sur la protection de la couche d ’ozone 1987: Le protocole de Montréal, engagement de réduction des CFC pour janvier 1989 1990: intégration des réductions des CFC des pays en voie de développement (fonds d ’aide) 1996: fin de la production (et importation) des CFC dans les pays industrialisés 1998: calendrier d ’élimination du bromure de méthyle, contrôle du commerce des CFC 2010: suppression de la production des CFC dans les pays en voie de développement 2030: suppression des HCFC années 1200 103 tonnes 800  400 0 La réduction des gaz «destructeurs» de l’ozone stratosphérique Production mondiale annuelle des CFC La contrebande des CFC est florissante dès 1997 Boutard Armel, Uqam

18. Le trou d’ozone du pôle sud Record en 2006: 28 millions de km² Le Monde, 4-09-2006 Boutard Armel, Uqam