Les océans sont un vaste réservoir de gaz, notamment de chlorofluorocarbones (CFC), connus pour appauvrir la couche d’ozone lorsqu’ils sont libérés dans l’atmosphère. Les océans absorbent ces gaz de l’environnement et les attirent vers les profondeurs, où ils peuvent rester séquestrés durant des siècles. Une nouvelle modélisation a révélé que, malheureusement, les océans cesseront d’absorber ces substances chimiques et commenceront à en émettre dans moins de 55 ans — en quantités détectables d’ici 2145. Dès lors, le changement climatique sera d’autant plus accéléré.
L’équipe à l’origine de l’étude, dirigée par des spécialistes de l’atmosphère du Massachusetts Institute of Technology (MIT), a fait remarquer que ces émissions de chlorofluorocarbones (CFC) ne devraient pas affecter la reconstitution du trou d’ozone en Antarctique, mais qu’elles seront pertinentes pour la réglementation future, car elles pourraient être confondues avec la production illégale des composés interdits (les CFC). Les chercheurs ont également constaté que les estimations des émissions ne tiennent pas compte de la durée de vie variable des polluants atmosphériques. Aussi, les émissions océaniques contribueront tout de même au réchauffement global du climat.
Les CFC étaient autrefois un ingrédient courant des réfrigérants et des aérosols, mais dans les années 1970, les scientifiques du monde entier ont accusé ce groupe de produits chimiques à longue durée de vie d’appauvrir l’ozone, qui protège toute vie terrestre des rayons ultraviolets nocifs. Ils ont notamment provoqué la formation d’un grand trou dans la couche d’ozone, au-dessus de l’Antarctique. Les CFC sont également de puissants gaz à effet de serre qui participent au réchauffement climatique.
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Pour protéger la couche d’ozone, les 196 pays membres des Nations unies ont signé le protocole de Montréal, qui consistait à l’élimination progressive des CFC jusqu’en 2010, date à laquelle toutes les émissions ont été interdites. Le trou d’ozone de l’Antarctique a montré les premiers signes de guérison en 2016, et les émissions illégales de ces polluants atmosphériques ont fortement diminué en 2019 pour atteindre 52 000 tonnes métriques, après une brève hausse dans les années 2010.
Quand les océans recrachent notre poison…
Les océans ont absorbé environ 5 à 10% de toutes les émissions de CFC et continuent de les prélever dans l’atmosphère — les composés sont inoffensifs lorsqu’ils sont dissous dans l’eau, mais les scientifiques du MIT ont voulu savoir si les eaux finiront un jour par les recracher… « Nous voulons mieux quantifier les effets de l’océan car, par le passé, en raison de l’importance des émissions humaines, l’effet de l’océan a été ignoré », a déclaré au The Academic Times l’auteur principal de l’étude, Peidong Wang, un doctorant du MIT qui étudie les interactions entre l’océan et l’atmosphère.
Wang et ses collègues ont modélisé le comportement des océans et de l’atmosphère pour prévoir les flux futurs de CFC-11 et, dans une certaine mesure, de CFC-12, les composés CFC les plus répandus. Les modèles ont montré que l’absorption du CFC-11 par les océans s’inversera vers 2075 et que ceux-ci commenceront à réintroduire ce polluant atmosphérique dans l’atmosphère, pour la première fois en 2145, avec des flux sortants pouvant atteindre 500 tonnes par an. L’océan restera une source importante de CFC-11 au moins jusqu’en 2300, date limite de la modélisation. L’étude a été publiée dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences.
Bien que les prévisions d’émissions de CFC-11 n’interfèrent pas de manière notable avec la résorption du trou d’ozone en Antarctique, les chercheurs ont déclaré qu’elles pourraient être utiles pour surveiller les émissions illégales à l’avenir. « D’ici à la première moitié du 22e siècle, le flux océanique sera suffisamment important pour que l’on puisse penser que quelqu’un enfreint le protocole de Montréal, alors qu’il s’agit simplement de ce qui sort de l’océan », a déclaré Susan Soloman, co-auteure de l’étude et professeure d’études environnementales et de chimie au MIT.
Réchauffement et diminution de la circulation des eaux océaniques
Pour la nouvelle étude, les scientifiques ont utilisé un modèle différent qui suppose le pire scénario de changement climatique, ce qui accélère légèrement la transition. Dans ces conditions, l’océan deviendrait une source de CFC-11 environ 10 ans plus tôt et une source détectable 5 ans plus tôt. Cet effet serait dû au réchauffement de l’eau, qui contient de plus petites quantités de CFC-11 dissous, et au ralentissement continu des courants de l’océan Atlantique qui transportent les composés en profondeur pour un stockage à long terme. Mais cet impact du changement climatique est relativement mineur, selon Wang, et il ne perturbera pas non plus la reconstitution du trou d’ozone.
En outre, les chercheurs ont constaté que les océans modifient la durée de vie du CFC-11, ce qui ajoute une incertitude aux estimations des émissions. Il est supposé persister dans l’atmosphère pendant une durée constante de 55 ans, mais le modèle océan-atmosphère a révélé qu’il variait dans le temps, passant d’une durée de vie de 50 ans en 1950 à 60 ans en 2250. Cela entraîne une plus grande incertitude et pourrait signifier que certaines estimations plus anciennes étaient jusqu’à 10% trop élevées, selon Wang.
« Cela pourrait s’avérer important pour les futurs décideurs politiques, qui pourraient ainsi déterminer plus précisément les émissions exactes », a déclaré Wang. Le CFC-12 se comporte de manière similaire au CFC-11 dans les systèmes océan-atmosphère et suivra une tendance similaire, ont écrit les chercheurs, mais il est moins soluble dans l’eau et sera donc présent en plus petites quantités.
Wang ajoute que ses collègues et lui-même s’intéressent également à l’étude d’autres substances chimiques appauvrissant la couche d’ozone et à la manière dont elles se déplacent entre l’atmosphère et les océans. Il s’agit notamment du méthylchloroforme et du tétrachlorure de carbone, qui ont également été interdits par le protocole de Montréal.