Crédit d'image: NASA
En utilisant les mesures d'un avion de la NASA survolant l'Arctique, les scientifiques de l'Université de Harvard ont fait les premières observations d'une molécule qui, selon les chercheurs, joue un rôle clé dans la destruction de l'ozone stratosphérique, le peroxyde de chlore.
L’analyse de ces mesures a été réalisée à l’aide d’une simulation informatique de la chimie atmosphérique mise au point par des scientifiques du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, Pasadena, Californie.
Le nom commun que les scientifiques de l'atmosphère utilisent pour cette molécule est «dimère de monoxyde de chlore» car il est composé de deux molécules identiques de chlore et de monoxyde de chlore, liées ensemble. Le dimère a été créé et détecté en laboratoire; dans l'atmosphère, on pense qu'il n'existe que dans la stratosphère particulièrement froide des régions polaires lorsque les niveaux de monoxyde de chlore sont relativement élevés.
"Nous savions, à partir d'observations datant de 1987, que la forte perte d'ozone était liée à des niveaux élevés de monoxyde de chlore, mais nous n'avions jamais réellement détecté le peroxyde de chlore auparavant", a déclaré Rick Stimpfle, scientifique à Harvard et auteur principal de l'article.
L'abondance atmosphérique de peroxyde de chlore a été quantifiée à l'aide d'un nouvel arrangement d'un instrument de détection de fluorescence par résonance ultraviolette qui avait été précédemment utilisé pour quantifier les niveaux de monoxyde de chlore dans la stratosphère antarctique et arctique.
Nous avons observé le monoxyde de chlore dans l'Arctique et l'Antarctique pendant des années et en déduit que cette molécule de dimère doit exister et qu'elle doit exister en grande quantité, mais jusqu'à présent, nous n'avions jamais pu le voir », a déclaré Ross Salawitch, un co -auteur sur le papier et chercheur au JPL.
Le monoxyde de chlore et son dimère proviennent principalement des halocarbures, des molécules créées par l'homme pour des usages industriels comme la réfrigération. L'utilisation des halocarbures est interdite par le Protocole de Montréal, mais ils persistent dans l'atmosphère depuis des décennies. "La plupart du chlore dans la stratosphère continue de provenir de sources anthropiques", a ajouté Stimpfle.
Le peroxyde de chlore déclenche la destruction de l'ozone lorsque la molécule absorbe la lumière du soleil et se divise en deux atomes de chlore et une molécule d'oxygène. Les atomes de chlore libre sont très réactifs avec les molécules d'ozone, les brisant ainsi et réduisant l'ozone. Dans le processus de décomposition de l'ozone, le peroxyde de chlore se forme à nouveau, relançant le processus de destruction de l'ozone.
«Vous êtes maintenant de retour à votre point de départ en ce qui concerne la molécule de peroxyde de chlore. Mais dans le processus, vous avez converti deux molécules d'ozone en trois molécules d'oxygène. Telle est la définition de la perte d'ozone », a conclu Stimpfle.
"Les mesures directes du peroxyde de chlore nous permettent de mieux quantifier les processus de perte d'ozone qui se produisent dans la stratosphère hivernale polaire", a déclaré Mike Kurylo, directeur du programme de recherche de la haute atmosphère de la NASA, siège de la NASA, Washington.
«En intégrant nos connaissances sur la chimie dans les régions polaires, que nous obtenons des mesures in situ basées sur les avions, aux images globales de l'ozone et d'autres molécules atmosphériques, que nous obtenons des satellites de recherche, la NASA peut améliorer les modèles que les scientifiques utilisent pour prévoir l'évolution future des quantités d'ozone et comment elles réagiront à la baisse des niveaux atmosphériques d'halocarbures, résultant de la mise en œuvre du Protocole de Montréal », a ajouté Kurylo.
Ces résultats ont été obtenus au cours d'une mission scientifique conjointe américano-européenne, l'expérience stratosphérique d'aérosols et de gaz III, perte et validation de l'ozone / troisième expérience stratosphérique européenne sur l'ozone 2000. La mission s'est déroulée à Kiruna, en Suède, de novembre 1999 à mars 2000.
Pendant la campagne, les scientifiques ont utilisé des modèles informatiques pour la météorologie stratosphérique et la chimie pour diriger l'avion ER-2 vers les régions de l'atmosphère où le peroxyde de chlore devait être présent. La flexibilité de l'ER-2 a permis d'échantillonner ces régions intéressantes de l'atmosphère.
Source d'origine: communiqué de presse de la NASA
