Découverte
| Paramètre | Valeur |
|---|---|
| Date de publication | 16 mai 1985 (Nature, vol. 315, pp. 207–210) |
| Auteurs | Joseph Farman, Brian Gardiner, Jonathan Shanklin |
| Institution | British Antarctic Survey, station de Halley Bay |
| Instrument | Spectrophotomètre Dobson n°31 |
| Mesure | Ozone total : 180 DU (octobre 1984) vs 300 DU (moyennes 1950–1970) |
| Prédiction théorique | Molina & Rowland, 1974 (Nature) — les CFC détruisent l'ozone |
| Prix Nobel | Crutzen, Molina, Rowland — Chimie 1995 |
Explication technique
1. La couche d'ozone : filtre UV naturel. L'ozone stratosphérique (O₃) se concentre entre 15 et 35 km d'altitude, avec un pic à ~22 km. Il absorbe 97–99 % du rayonnement UV-B (280–315 nm) et UV-C (< 280 nm) solaire. L'ozone se forme par le cycle de Chapman : O₂ + hν → 2O (photolyse), puis O + O₂ + M → O₃ (recombinaison trimoléculaire). L'épaisseur totale de la couche, si comprimée à pression atmosphérique standard, ne ferait que 3 mm — mesurée en unités Dobson (300 DU = 3 mm).
2. Le cycle catalytique du chlore. Les CFC (ex : CFCl₃, freon-11 ; CF₂Cl₂, freon-12) sont chimiquement inertes dans la troposphère mais atteignent la stratosphère en 5–10 ans. À 25–30 km, le rayonnement UV-C brise la liaison C–Cl (énergie de dissociation ~330 kJ/mol) : CFCl₃ + hν → CFCl₂ + Cl. Le chlore atomique entre dans un cycle catalytique : Cl + O₃ → ClO + O₂, puis ClO + O → Cl + O₂. Le chlore est régénéré — un seul atome détruit en moyenne 100 000 molécules d'O₃ avant d'être désactivé par formation de HCl ou ClONO₂.
3. Pourquoi l'Antarctique ? Le vortex polaire antarctique (juin–octobre) isole la stratosphère à des températures de −78 °C. À cette température, des nuages stratosphériques polaires (PSC, type I : NAT — acide nitrique trihydraté ; type II : glace pure) se forment. Leur surface catalyse la réaction hétérogène : ClONO₂ + HCl → Cl₂ + HNO₃ (à la surface des cristaux). Quand le soleil revient au printemps (septembre–octobre), Cl₂ + hν → 2Cl, libérant massivement du chlore actif. C'est pourquoi le trou apparaît au printemps austral et pas en continu.
4. Le protocole de Montréal (1987). Signé le 16 septembre 1987, ratifié par 198 parties (tous les États de l'ONU), il impose l'élimination progressive des CFC, halons, HCFC et autres substances appauvrissant la couche d'ozone (SAO). Les CFC sont remplacés par les HFC (pas de chlore, mais gaz à effet de serre puissant — 1 000 à 10 000× CO₂), puis progressivement par les HFO (faible GWP). L'amendement de Kigali (2016) ajoute la réduction des HFC.
Pourquoi ça a fonctionné
Trois facteurs : (1) une science claire et reproductible — les mesures Dobson étaient incontestables, les images satellite NASA (TOMS) ont rendu le trou visible au grand public ; (2) l'industrie chimique avait des substituts prêts (DuPont avait des brevets sur les HCFC/HFC) ; (3) les dommages étaient universels (augmentation des cancers de la peau, cataractes, dégâts sur le phytoplancton). Le protocole de Montréal est le seul traité environnemental unanimement ratifié. Kofi Annan l'a qualifié de « l'accord international le plus réussi à ce jour ».
Chaîne causale
Invention des CFC par Thomas Midgley Jr. (General Motors, 1930) → Production massive pour réfrigération et aérosols (1950–1985) → Molina & Rowland prédisent la destruction de l'ozone (1974) → Farman mesure la chute à Halley Bay (1985) → Images satellite TOMS confirment le trou → Protocole de Montréal signé (1987) → Production de CFC réduite de 99 % (2000s) → Chlore stratosphérique en déclin (~−0,5 %/an) → Récupération complète estimée 2066 (Antarctique), 2040 (latitudes moyennes)
Anecdote : Le satellite Nimbus-7 de la NASA mesurait déjà la baisse d'ozone depuis 1978, mais le logiciel de traitement des données TOMS signalait automatiquement pour révision les valeurs « aberrantes » inférieures à 180 DU. Contrairement au récit courant d'un algorithme qui aurait silencieusement effacé le trou, ces mesures n'étaient pas détruites : elles étaient conservées et marquées, en attente d'une vérification humaine qui n'est intervenue qu'ensuite. C'est la mesure au sol de Farman (avec un vieux spectrophotomètre Dobson) qui a forcé la NASA à retraiter ses données.
Sources
Références vérifiées lors de l'audit factuel d'août 2026 : ce sont les pages
contre lesquelles les affirmations de ce bulletin ont été confrontées.