Les feux de forêt modernes et leurs effets sur la couche d’ozone

La couche d’ozone est une chose précieuse, qui aide à protéger la Terre des émissions radiatives les plus dures du soleil. Si quelque chose devait endommager cette couche, nous en ressentirions tous les résultats dans un délai très court.

Dans le passé, l’humanité s’est efforcée de limiter les dommages causés à la couche d’ozone par nos propres actions intentionnelles. Cependant, ce ne sont pas seulement les bombes aérosols et les systèmes de climatisation endommagés qui le mettent en danger de nos jours. Les violents incendies de forêt que nous avons tant vus ces dernières années ont également un effet négatif. Voyons pourquoi la couche d’ozone est importante et comment elle est affectée par ces incendies de forêt.

Une couverture de protection

La modélisation de la NASA montre que le trou dans la couche d’ozone aurait couvert la Terre entière d’ici 2060 si la production de CFC n’avait pas été interdite par le Protocole de Montréal dans les années 1980. Crédit : NASA, domaine public

Le réacteur à fusion que nous appelons le Soleil est une chose vicieuse. Lorsqu’il entre en collision avec des atomes d’hydrogène, les écrasant ensemble pour former de l’hélium, il libère une grande quantité de chaleur, de lumière et d’autres rayonnements électromagnétiques. Une grande partie de ce rayonnement peut être nocive pour les humains, les plantes et d’autres organismes.

Heureusement, la Terre a la couche d’ozone pour se protéger. C’est une partie de l’atmosphère, ou de la stratosphère pour être précis, qui a une concentration d’ozone plus élevée que le reste de l’atmosphère. La différence est en fait assez légère – la couche d’ozone contient la molécule d’oxygène à trois atomes à un niveau de 10 parties par million (ppm), contre le niveau de 0,3 ppm observé en moyenne dans le reste de l’atmosphère.

Ces dix molécules d’ozone sur un million font un travail important : elles bloquent environ 97 à 99 % du rayonnement ultraviolet à moyenne fréquence du soleil. Sans la couche d’ozone en place, nous aurions tous des coups de soleil beaucoup plus rapidement. En fait, s’il disparaissait complètement, les plantes auraient du mal à effectuer la photosynthèse, les réserves de nourriture se tariraient et la surface de la Terre serait essentiellement stérilisée en peu de temps.

La couche d’ozone est cependant fragile. Une grande variété de produits chimiques artificiels, principalement des CFC, peuvent décomposer les molécules d’ozone et ont conduit au trou bien connu dans la couche d’ozone qui est encore présent à ce jour. En raison de la nature protectrice cruciale de la couche d’ozone, beaucoup de travail a été fait pour restreindre l’utilisation de ces produits chimiques et d’autres mesures pour protéger l’existence de la couche d’ozone.

L’effet des feux de forêt

La saison des feux de brousse australiens de 2019-2020 a été si féroce et répandue que même les quartiers du centre-ville comme le CBD de Sydney étaient enveloppés de fumée. Crédit : VirtualWolf, CC-BY-SA-2.0

Les plus grands incendies de forêt brûlent avec une chaleur et une intensité telles qu’ils créent d’énormes panaches de fumée qui peuvent atteindre des hauteurs immenses, même projeter des particules de fumée et des sous-produits de combustion dans la stratosphère. C’est un simple résultat du fait que les gaz chauds ont tendance à s’élever et que les incendies de forêt en créent beaucoup.

De nouvelles recherches ont maintenant montré que ces composés peuvent en fait modifier la composition des gaz dans la haute atmosphère et potentiellement même détruire l’ozone dans cette couche atmosphérique. Les scientifiques ont utilisé le spectromètre infrarouge dans le cadre de l’Atmospheric Chemistry Experiment, une mission exécutée sur le satellite canadien SCISAT, pour enquêter sur le problème à la suite des incendies tragiques de l' »été noir » de 2019/2020 en Australie.

En prenant des mesures spectrales des particules de fumée dans la haute atmosphère, il est devenu clair que les particules contenaient des molécules organiques oxygénées, qui pouvaient subir des réactions chimiques avec d’autres molécules dans la stratosphère. D’autres mesures ont noté des augmentations des niveaux de molécules telles que le formaldéhyde, le nitrate de chlore, le monoxyde de chlore et l’acide hypochloreux. À leur tour, des diminutions des niveaux d’ozone ont été détectées, ainsi qu’une baisse des niveaux de dioxyde d’azote et d’acide chlorhydrique.

Des colonnes de fumée s’étendaient haut dans l’atmosphère en raison de l’ampleur et de l’intensité des feux de brousse. Crédit : Helitak430, CC-BY-SA-4.0

De telles perturbations majeures dans la chimie atmosphérique étudiée n’avaient pas été observées au cours des 15 années précédentes de mesures par satellite. Il y a eu une petite augmentation initiale des niveaux d’ozone après les incendies de forêt, soupçonnée d’être due à des réactions similaires qui créent une pollution par l’ozone au niveau du sol. Cependant, d’avril à décembre 2020, les niveaux d’ozone ont chuté précipitamment en dessous des moyennes observées de 2005 à 2019.

De manière réaliste, il n’y a pas grand-chose à faire pour remédier directement à ce problème. Les incendies de forêt sont déjà combattus par ceux qui sont sur le terrain pour protéger la vie et l’intégrité physique, ainsi que les biens. Les éteindre plus rapidement aiderait, mais les pompiers font déjà tout ce qu’ils peuvent dans de tels cas.

Ce ne sont pas toutes de mauvaises nouvelles pour la couche d’ozone, cependant. Depuis que le Protocole de Montréal a interdit la plupart des productions de gaz CFC qui nuisent à la couche d’ozone, nous avons assisté à une récupération progressive des dommages antérieurs induits par l’homme. Malgré les récents pics, le trou dans la couche d’ozone devrait se refermer dans les 50 prochaines années environ. En fait, lorsque la NASA a vérifié en 2019, le trou dans la couche d’ozone était le plus petit depuis 1982. Cependant, si des incendies de forêt majeurs continuent de se produire avec une gravité croissante, nous pourrions avoir plus de problèmes.

En fin de compte, réduire les émissions de carbone et stopper le rythme du changement climatique est la meilleure chose que nous puissions faire pour résoudre ce problème. La réduction des températures mondiales devrait aider à réduire l’occurrence des incendies de forêt et leur gravité, et donc moins de fumée sera projetée dans la haute atmosphère où elle provoque une telle agitation.

Image principale du satellite Sentinel-2 de l’ESA. ESA, Copernicus EMS via Twitter