L'ozonosphère est une couche de l'atmosphère de notre planète qui retarde la partie la plus rigide du spectre ultraviolet. Certains types de lumière solaire sont nuisibles aux organismes vivants. Périodiquement, l'ozonosphère s'amincit; des lacunes de différentes tailles y apparaissent. Des rayons dangereux peuvent pénétrer librement à travers les ouvertures à la surface de la Terre. Où se trouve 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 allotropes les plus connues de l'élément est la substance simple oxygène, sa formule est O 2. La deuxième modification des atomes est O (ozone). La formule de cette substance est O 3. Les molécules triatomiques sont formées avec 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.
Dans des conditions normales, l'ozone est un gaz bleu avec un arôme vif et spécifique. Le poids moléculaire de la substance est de 48 (pour comparaison, Mr (air) = 29). L'odeur de l'ozone rappelle un orage, car après ce phénomène naturel de molécules d'O 3 dans l'air devient plus grand. 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 ozoneurs - pour faire passer les décharges électriques dans l'air ou l'oxygène.
Qu'est-ce que la couche d'ozone?
Les molécules d'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 particule active, qui oxyde énergétiquement d'autres substances et tue les micro-organismes. Mais le plus souvent, les problèmes liés au composé odorant sont liés à 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?
Directement à la surface de notre planète, il y a toujours un certain nombre de molécules d'O 3, mais la concentration du composé augmente avec la hauteur. La formation de cette substance se produit dans la stratosphère en raison du rayonnement ultraviolet du soleil, qui transporte une grande quantité d'énergie.
Ozonosphère
Il y a une zone d'espace au-dessus de la Terre où l'ozone est beaucoup plus grand que près de la surface. Mais en général, la coquille constituée de molécules d'O 3 est mince et discontinue. Où est la couche d'ozone de la Terre ou l'ozonosphère de notre planète? L'incohérence dans l'épaisseur de cet écran a confondu à plusieurs reprises les chercheurs.
Une certaine quantité d'ozone est toujours présente dans l'atmosphère terrestre; des fluctuations importantes de sa concentration sont observées avec la hauteur et au fil des ans. Nous traiterons ces problèmes après avoir découvert l'emplacement exact du bouclier protecteur constitué de molécules d'O 3.
Où est la couche d'ozone de la Terre?
Une augmentation notable du contenu des molécules d'ozone commence à une distance de 10 km et reste jusqu'à 50 km au-dessus de la Terre. Mais la quantité de matière qui se trouve dans la troposphère n'est pas encore un écran. Lorsque vous vous éloignez de la surface de la terre, la densité de l'ozone augmente. Les valeurs maximales tombent sur la stratosphère, sa superficie à une altitude de 20 à 25 km. Ici, les molécules d'O 3 sont contenues 10 fois plus qu'à la surface de la Terre.
Mais pourquoi l'épaisseur et l'intégrité de la couche d'ozone inquiètent-elles les scientifiques et les gens ordinaires? Le boom de l'état du bouclier protecteur a éclaté au 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 d'O 3. La destruction se produit en raison de l'influence combinée d'un certain nombre de facteurs, dont le principal est considéré comme anthropique, associé aux activités de l'humanité.
Trous d'ozone
Au cours des 30 à 40 dernières années, les scientifiques ont noté l'apparition de lacunes dans le bouclier protecteur au-dessus de la surface de la Terre. La communauté scientifique a été alarmée par les informations selon lesquelles la couche d’ozone - le bouclier de la Terre - se dégradait activement. Tous les médias au milieu des années 80 ont publié des informations 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 était appelée substances artificielles et synthétiques - les chlorofluorocarbones. Les groupes les plus courants de ces composés sont les fréons ou les chladogènes. Plus de 40 substances appartenant à ce groupe sont connues. Ils proviennent de nombreuses sources, car les applications incluent l'industrie alimentaire, chimique, la parfumerie et d'autres industries.
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, les climatiseurs. Les fréons eux-mêmes sont stables, mais à des températures élevées et en présence d'agents chimiques actifs entrent dans des réactions d'oxydation. Parmi les produits de réaction, il peut y avoir des composés toxiques pour les organismes vivants.
Fréons et écran d'ozone
Les chlorofluorocarbones 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 constamment. Mais au fil du temps, des trous comme un «trou» au-dessus de l'Antarctique ont été observés dans tout l'hémisphère Nord. Le nombre de ces lacunes a augmenté depuis la première observation, mais elles sont plus petites que sur le continent des glaces.
Au départ, les scientifiques doutaient que ce soit les fréons qui aient provoqué la destruction de l'ozone. Ce sont des substances de grand poids moléculaire. Comment peuvent-ils atteindre la stratosphère, où se trouve la couche d'ozone, si elle est beaucoup plus lourde que l'oxygène, l'azote et le dioxyde de carbone? Les observations de flux ascendants dans l'atmosphère pendant un orage, ainsi que les expériences menées, ont prouvé la possibilité de pénétration de diverses particules avec de l'air à une hauteur de 10 à 20 km au-dessus de la Terre, où se situe la limite de la troposphère et de la stratosphère.
Variété de destructeurs d'ozone
Des oxydes d'azote résultant de la combustion de carburant dans les moteurs d'avions supersoniques et divers types d'engins spatiaux pénètrent également dans la zone de l'écran d'ozone. Ils complètent la liste des substances dont l'atmosphère, la couche d'ozone et les émissions des volcans terrestres sont détruits. Parfois, les flux 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 sur les grands centres industriels et les mégapoles contribue également à la dissociation des molécules d'O 3 dans l'atmosphère. La raison de l'augmentation de la taille des trous d'ozone est également considérée comme une augmentation de la concentration des soi-disant gaz à effet de serre dans l'atmosphère où se trouve la couche d'ozone. Ainsi, la question environnementale mondiale du changement climatique est directement liée aux questions sur l'appauvrissement de la couche d'ozone. Le fait est que les gaz à effet de serre contiennent des substances qui réagissent avec les molécules d'O 3. L'ozone se dissocie, l'atome d'oxygène provoque l'oxydation d'autres éléments.
Le danger de perdre le bouclier ozone
Y avait-il des lacunes dans l'ozonosphère avant de voler dans l'espace, l'apparition de fréons et d'autres polluants atmosphériques? Les questions énumérées sont discutables, mais une conclusion est évidente: la couche d'ozone de l'atmosphère doit être étudiée et préservée de la destruction. Notre planète sans écran de molécules d'O 3 perd sa protection contre les rayons cosmiques durs d'une certaine longueur absorbés par une couche de substance active. Si l'écran d'ozone est mince ou absent, alors les processus vitaux de base 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
L'absence de données sur l'épaisseur du bouclier protecteur au cours des siècles et des millénaires 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 atteintes de cancer de la peau. C'est l'une des maladies qui provoquent un rayonnement ultraviolet excessif.
En 1987, plusieurs pays ont adhéré au Protocole de Montréal, qui prévoyait une réduction et une 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. Cependant, le respect du Protocole de Montréal a entraîné une réduction des trous d'ozone.
