Un équilibre perturbé par certains gaz industriels

C’est cet équilibre que l’homme a perturbé dès les années 1950. Les principaux incriminés sont les chlorofluorocarbures (CFC). Dans les années 1950, cette famille de molécules synthétisée par l’industrie chimique a tout de la trouvaille miracle. Produite à moindre coût, non toxique pour l’homme et particulièrement stable, elle trouve une place de premier choix dans les bombes aérosols, les systèmes de climatisation, l’isolation, les liquides réfrigérants, le nettoyage à sec… La production des CFC explose. Mais ces composés sont trop stables. « Ils ne se décomposent pas, observe le chercheur. Et dans les années 1970, on se rend compte qu’il y en a partout dans l’atmosphère et dans les océans. Mario Molina et Frank Rowland imaginent que les molécules de CFC sont transportées jusque dans la stratosphère. Là-bas, sous l’effet énergétique des rayons UV, les molécules de CFC se décomposent, toujours par photolyse. Les atomes de chlore sont libérés. En s’assemblant avec des atomes d’hydrogène, ils forment le chlorure d’hydrogène, l’HCl, qui est redistribué dans toute la stratosphère. »

Effectivement, les observateurs de l’époque détectent une forte concentration d’HCl dans l’atmosphère. Mais son origine peut être en partie naturelle. Encore faut-il prouver l’impact humain, et le rapport de causalité avec les CFC. Facile. Quand il est cassé sous les rayons UV, le CFC ne libère pas que du chlore. Il libère aussi du fluor, qui en s’associant avec l’hydrogène forme l’acide fluorhydrique. L’origine de ce gaz ne peut pas être naturelle, pas en grande quantité, en tout cas. Sa présence dans l’atmosphère dévoilerait une origine commune avec le chlorure d’hydrogène, nécessairement humaine, et incriminerait directement les CFC. « En 1974, le liégeois Rodolphe Zander, qui a été mon directeur de thèse, a dirigé une mission visant à envoyer un ballon dans la stratosphère pour en étudier les composants. Il y a détecté la présence d’acide fluorhydrique. Son origine était humaine, et donc celle du HCl aussi. »

Mais pourquoi l’HCl est-il dangereux pour l’ozone ? Parce qu’il contient du chlore, et que le cycle catalytique de cet élément détruit l’ozone. Mais pour cela, il doit d’abord se délier de l’atome d’hydrogène. Car quand il redescend vers les pôles, le chlore est toujours coincé dans une molécule stable. « L’HCl est une sorte de réservoir, nuance Emmanuel Mahieu. Lui-même ne détruit pas l’ozone, mais est transporté dans toute l’atmosphère. Au niveau des pôles, lorsqu’il y fait très froid, il y a, à quinze kilomètres d’altitude, formation de nuages stratosphériques, qui contiennent des particules de glace, et qui activent la conversion du HCl. Et quand la lumière revient au printemps, les photons détruisent la molécule. L’atome de chlore est libéré, et il casse les molécules d’ozone pour se lier à des atomes d’oxygène et former du monoxyde de chlore, du ClO. On pourrait penser que ce n’est pas bien grave, puisque le chlore est moins abondant que l’ozone. Mais le problème, c’est que c’est un mécanisme circulaire, où le chlore se délie continuellement de l’oxygène pour décomposer une nouvelle molécule d’ozone. Et le cycle se répète en boucle. Au niveau des pôles, parce que c’est là qu’il y est libéré, une petite concentration de chlore peut détruire tout l’ozone. »