Où est la couche d'ozone ? Qu'est-ce que la couche d'ozone et pourquoi sa destruction est-elle nocive ?

2024 Auteur: Henry Conors | [email protected]. Dernière modifié: 2024-02-12 07:13

L'ozonosphère est la couche de l'atmosphère de notre planète qui bloque la partie la plus dure du spectre ultraviolet. Certains types de lumière solaire ont un effet néfaste sur les organismes vivants. Périodiquement, l'ozonosphère s'amincit, des lacunes de différentes tailles y apparaissent. Les rayons dangereux peuvent pénétrer librement à travers les trous apparus à la surface de la Terre. Où se situe la couche d'ozone ? Que peut-on faire pour le sauver ? L'article proposé est consacré à la discussion de ces problèmes de géographie et d'écologie de la Terre.

Qu'est-ce que l'ozone ?

L'oxygène sur Terre existe sous la forme de deux composés gazeux simples, fait partie de l'eau et d'un très grand nombre d'autres substances inorganiques et organiques courantes (silicates, carbonates, sulfates, protéines, glucides, graisses). L'une des modifications allotropiques les plus connues de l'élément est la substance simple oxygène, sa formule est O₂. La deuxième modification des atomes est O (ozone). La formule de cette substance est O_{3. Les molécules triatomiques se forment lorsqu'il y a un excès d'énergie, par exemple à la suite de décharges de foudre dans la nature. Ensuite, nous découvrirons ce qu'est la couche d'ozone de la Terre, pourquoi son épaisseur change constamment.}

L'ozone dans des conditions normales est un gaz bleu avec un arôme prononcé et spécifique. Le poids moléculaire de la substance est de 48 (à titre de comparaison - Mr_(air)=29). L'odeur d'ozone rappelle celle d'un orage, car après ce phénomène naturel, il y a plus de molécules O_{3 dans l'air. La concentration augmente non seulement là où se trouve la couche d'ozone, mais aussi près de la surface de la Terre. Cette substance chimiquement active est toxique pour les organismes vivants, mais se dissocie rapidement (se décompose). En laboratoire et dans l'industrie, des dispositifs spéciaux ont été créés - des ozoniseurs - pour faire passer des décharges électriques dans l'air ou l'oxygène.}

Qu'est-ce que la couche d'ozone ?

Les molécules

O_{3 ont une activité chimique et biologique élevée. L'attachement du troisième atome à l'oxygène diatomique s'accompagne d'une augmentation de la réserve d'énergie et de l'instabilité du composé. L'ozone se décompose facilement en oxygène moléculaire et en une particule active, qui oxyde vigoureusement d'autres substances et tue les micro-organismes. Mais le plus souvent, les questions liées au composé odorant concernent son accumulation dans l'atmosphère au-dessus de la Terre. Qu'est-ce que la couche d'ozone et pourquoi sa destruction est-elle nocive ?}

Il y a toujours une certaine quantité de molécules O_{3 près de la surface de notre planète, mais la concentration du composé augmente avec l' altitude. La formation de cette substance se produit dans la stratosphère en raison du rayonnement ultraviolet du Soleil, qui transporte une grande quantité d'énergie.}

Ozonesphere

Il y aune région de l'espace au-dessus de la Terre où il y a beaucoup plus d'ozone qu'à la surface. Mais en général, la coquille, constituée de molécules O_{3, est fine et discontinue. Où se situe la couche d'ozone de la Terre ou l'ozonosphère de notre planète ? La variabilité de l'épaisseur de cet écran a à plusieurs reprises dérouté les chercheurs.}

Une certaine quantité d'ozone est toujours présente dans l'atmosphère terrestre, il y a des fluctuations importantes de sa concentration avec l' altitude et au fil des ans. Nous examinerons ces problèmes après avoir déterminé l'emplacement exact de l'écran protecteur des molécules O_3.

Où est la couche d'ozone de la Terre ?

Une augmentation notable de la teneur en molécules d'ozone commence à une distance de 10 km et persiste jusqu'à 50 km au-dessus de la Terre. Mais la quantité de matière présente dans la troposphère n'est pas encore un écran. À mesure que vous vous éloignez de la surface de la terre, la densité de l'ozone augmente. Les valeurs maximales tombent sur la stratosphère, sa région à une altitude de 20 à 25 km. Il y a 10 fois plus de molécules O_{3 ici qu'à la surface de la Terre.}

Mais pourquoi l'épaisseur et l'intégrité de la couche d'ozone préoccupent-elles les scientifiques et les gens ordinaires ? Un boom sur l'état de l'écran de protection a éclaté au cours du siècle dernier. Les chercheurs ont découvert que la couche d'ozone de l'atmosphère au-dessus de l'Antarctique s'est amincie. La cause principale du phénomène a été établie - la dissociation des molécules O_{3. La destruction se produit à la suite de l'effet combiné d'un certain nombre de facteurs, le principal d'entre eux étant anthropique, associé aux activités de l'humanité.}

Trous d'ozone

Au cours des 30 à 40 dernières années, les scientifiques ont remarqué l'apparition de lacunes dans l'écran de protection au-dessus de la surface de la Terre. La communauté scientifique a été alarmée par des rapports selon lesquels la couche d'ozone, le bouclier de la Terre, se dégrade rapidement. Tous les médias au milieu des années 1980 ont publié des rapports sur un "trou" au-dessus de l'Antarctique. Les chercheurs ont remarqué que cet écart dans la couche d'ozone augmente au printemps. La principale raison de la croissance des dommages a été nommée substances artificielles et synthétiques - chlorofluorocarbures. Les groupes les plus courants de ces composés sont les fréons ou les réfrigérants. Plus de 40 substances appartenant à ce groupe sont connues. Ils proviennent de nombreuses sources, car les applications incluent les industries alimentaires, chimiques, des parfums et autres.

La composition des fréons, en plus du carbone et de l'hydrogène, comprend des halogènes: fluor, chlore, parfois brome. Un grand nombre de ces substances sont utilisées comme réfrigérants dans les réfrigérateurs et les climatiseurs. Les fréons eux-mêmes sont stables, mais à des températures élevées et en présence d'agents chimiques actifs, ils entrent dans des réactions d'oxydation. Les produits de réaction peuvent inclure des composés toxiques pour les organismes vivants.

Fréons et écran d'ozone

Les chlorofluorocarbures interagissent avec les molécules d'O3 et détruisent la couche protectrice au-dessus de la surface de la Terre. Au début, l'amincissement de l'ozonosphère était considéré comme une fluctuation naturelle de son épaisseur, qui se produit tout le temps. Mais au fil du temps, des trous comme le "trou" au-dessus de l'Antarctique ont été remarquésdans tout l'hémisphère Nord. Le nombre de ces lacunes a augmenté depuis la première observation, mais leur taille est plus petite que sur le continent glacé.

Au départ, les scientifiques doutaient que ce soient les CFC qui causent le processus de destruction de la couche d'ozone. Ce sont des substances avec un poids moléculaire élevé. Comment peuvent-ils atteindre la stratosphère, là où se trouve la couche d'ozone, si celle-ci est beaucoup plus lourde que l'oxygène, l'azote et le dioxyde de carbone ? Les observations des flux ascendants dans l'atmosphère pendant un orage, ainsi que des expériences, ont prouvé la possibilité de pénétration de diverses particules avec de l'air jusqu'à une hauteur de 10 à 20 km au-dessus de la Terre, où se trouve la limite de la troposphère et de la stratosphère.

Variété d'appauvrisseurs d'ozone

Le bouclier d'ozone reçoit également des oxydes d'azote résultant de la combustion du carburant dans les moteurs d'avions supersoniques et de divers types d'engins spatiaux. Compléter la liste des substances à partir desquelles l'atmosphère, la couche d'ozone et les émissions des volcans terrestres sont détruites. Parfois, les courants de gaz et de poussière atteignent une hauteur de 10 à 15 kilomètres et s'étendent sur des centaines de milliers de kilomètres.

Le smog au-dessus des grands centres industriels et des mégalopoles contribue également à la dissociation des molécules O₃ dans l'atmosphère. On considère également que la raison de l'augmentation de la taille des trous d'ozone est une augmentation des concentrations de gaz dits à effet de serre dans l'atmosphère, où se trouve la couche d'ozone. Ainsi, le problème environnemental mondial du changement climatique est directement lié aux problèmes d'appauvrissement de la couche d'ozone. Le fait est que les gaz à effet de serre contiennentsubstances qui réagissent avec les molécules O_{3. L'ozone se dissocie, l'atome d'oxygène provoque l'oxydation d'autres éléments.}

qu'est-ce que la couche d'ozone et pourquoi sa destruction est-elle nocive

Danger de perdre le bouclier d'ozone

Existait-il des trous dans l'ozonosphère avant les vols spatiaux, l'apparition des fréons et autres polluants atmosphériques ? Les questions ci-dessus sont discutables, mais une conclusion s'impose: la couche d'ozone de l'atmosphère doit être étudiée et préservée de la destruction. Notre planète sans écran de molécules O_{3 perd sa protection contre les rayons cosmiques durs d'une certaine longueur absorbés par la couche de substance active. Si le bouclier d'ozone est mince ou absent, les processus vitaux fondamentaux sur Terre sont en danger. Un rayonnement ultraviolet excessif augmente le risque de mutations dans les cellules des organismes vivants.}

Protection de la couche d'ozone

Le manque de données sur l'épaisseur de l'écran de protection au cours des siècles et millénaires passés rend les prévisions difficiles. Que se passe-t-il si l'ozonosphère s'effondre complètement ? Depuis plusieurs décennies, les médecins constatent une augmentation du nombre de personnes touchées par le cancer de la peau. C'est l'une des maladies causées par un rayonnement ultraviolet excessif.

En 1987, plusieurs pays ont adhéré au Protocole de Montréal, qui prévoyait la réduction et l'interdiction totale de la production de chlorofluorocarbures. Ce n'était qu'une des mesures qui contribueront à préserver la couche d'ozone - le bouclier ultraviolet de la Terre. Mais les fréons sont toujours produits par l'industrie et pénètrent dans l'atmosphère. Toutefois, le respect de la MontréalLe protocole a conduit à la réduction des trous dans la couche d'ozone.

couche d'ozone bouclier ultraviolet de la terre

Que peut faire chacun pour sauver l'ozonosphère ?

Les chercheurs suggèrent que la restauration complète de l'écran de protection prendra encore plusieurs décennies. C'est au cas où sa destruction intensive s'arrêterait, ce qui soulève de nombreux doutes. Les gaz à effet de serre continuent de pénétrer dans l'atmosphère, des fusées et d'autres engins spatiaux sont lancés et la flotte d'avions dans différents pays augmente. Cela signifie que les scientifiques doivent encore développer des moyens efficaces pour protéger le bouclier d'ozone de la destruction.

Au quotidien, chacun peut aussi contribuer. L'ozone sera moins décomposé si l'air devient plus propre, contient moins de poussière, de suie et d'émissions de véhicules toxiques. Pour protéger la mince ozonosphère, il est nécessaire d'arrêter la combustion des déchets, d'établir partout leur élimination sûre. Les transports devraient être remplacés par des carburants plus respectueux de l'environnement et divers types de ressources énergétiques devraient être économisés partout.