L’iode est le deuxième responsable de la destruction de l’ozone dans l’Arctique

Une équipe internationale, composée de chercheurs de 12 pays et dirigée par des scientifiques du Conseil supérieur de la recherche scientifique (CSIC), a démontré la présence omniprésente de l’iode dans l’atmosphère arctique.

Les résultats, publiés dans le dernier numéro de la revue Géoscience de la naturerévèlent que les réactions chimiques de l’ozone avec l’iode sont la deuxième cause de destruction de l’ozone de surface dans le atmosphère arctiqueuniquement à l’origine de la destruction de l’ozone par photolyse.

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Des chercheurs de l’Institut de Physico-Chimie de Rocasolano (IQFR-CSIC) ont participé à la mission Mosaic (observatoire dérivant pluridisciplinaire pour l’étude du climat arctique), la plus grande expédition scientifique dans l’Arctique de l’histoire.

À bord du brise-glace Polarsten, échoué dans les glaces de l’océan Arctique pendant un an, 600 chercheurs de 19 pays ont analysé par rotation les changements environnementaux liés au réchauffement climatique.

La destruction de l’ozone dans la stratosphère (entre 15 et 50 kilomètres d’altitude) est bien connue. Les principales causes sont les chlorofluorocarbures émis par les activités humaines. Ce sont des substances chimiques associées à l’utilisation de systèmes de réfrigération, de mousses isolantes ou de climatiseurs, entre autres, qui fragilisent le manteau de la stratosphère, où se concentre 90 % de l’ozone présent dans l’atmosphère.

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Cependant, de courtes périodes de temps ont également été observées au cours desquelles la destruction de l’ozone réduit ses niveaux à un minimum dans la troposphère, située entre 0 et 10 kilomètres au-dessus de la surface de la Terre dans les régions polaires, et où 10 % de l’ozone atmosphérique.

« Jusqu’à présent, on supposait que ces épisodes de destruction de l’ozone en surface étaient principalement causés par des réactions chimiques d’un seul type de composé halogéné, le brome, qui est émis dans l’atmosphère depuis la surface des glaces des régions polaires », explique l’IQFR- Chercheur au CSIC et coordinateur d’études Alphonse Saiz-Lopez.

Le rôle du brome et de l’iode dans l’atmosphère arctique

Contrairement à brome, l’effet d’un autre halogène, l’iode, n’est généralement pas inclus dans les modèles environnementaux en raison de l’incertitude quant à sa présence dans l’atmosphère arctique. Cependant, les observations faites sur l’expédition Mosaic au cours de l’année 2020 ont révélé la présence d’iode dans une large région du Océan Arctique.

À l’aide d’un modèle atmosphérique, des chercheurs ont montré que les réactions catalytiques avec l’iode représentent la deuxième cause de destruction de l’ozone. Elle serait en avance sur celle provoquée par la réaction de l’ozone avec le brome et en retard sur la principale cause de réduction de l’ozone dans la troposphère : la photolyse, c’est-à-dire la destruction d’une molécule d’ozone par le rayonnement ultraviolet-visible.

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Les résultats présentés par les chercheurs remettent en question des décennies de paradigme établi sur les causes de la destruction de l’ozone de surface dans la région arctique.

L’étude, encadrée dans le projet Climahalsouligne également que les émissions océaniques d’iode augmentent en raison de la pollution anthropique et du recul de la banquise arctique, conséquence du réchauffement climatique.

Nuria Benaventchercheur IQFR-CSIC et premier auteur des travaux, souligne : « Nos résultats indiquent que la chimie de l’iode pourrait jouer un rôle progressivement plus important dans la destruction de l’ozone arctique tout au long de ce siècle, et devrait être prise en compte dans les modèles du climat arctique pour une quantification correcte de la concentration d’ozone dans l’atmosphère arctique ».

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