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Arctique : on connaît maintenant l’origine du trou d’ozone record survenu au printemps 2020

Crédits : capture vidéo / ESA.

Une étude fait la lumière sur l’origine du trou d’ozone sans précédent survenu en Arctique à la sortie de l’hiver 2019-2020. Les résultats ont récemment été publiés dans la revue Advances in Atmospheric Sciences.

Lorsque l’on parle du trou dans la couche d’ozone, on fait habituellement référence à celui présent au pôle sud. Toutefois, un déficit en ozone stratosphérique survient également de temps à autre au pôle nord même si celui-ci reste moins marqué que son cousin austral.

L’intensité du trou d’ozone tient à celle du vortex polaire, un tourbillon d’air froid qui apparaît chaque hiver dans la stratosphère des hautes latitudes. En effet, les réactions de destruction catalytique de l’ozone sont d’autant plus efficaces que la température ambiante est basse.

Le Pacifique Nord à l’origine d’un trou d’ozone record

Or, avec un vortex arctique particulièrement concentré lors de l’hiver 2019-2020, un trou d’ozone record s’est formé au pôle nord au printemps 2020. Étant donné l’importance de l’évènement, des chercheurs issus de l’Université de Pékin (Chine) ont tenté de comprendre pourquoi le tourbillon stratosphérique avait atteint une telle intensité.

trou d'ozone record
Concentration en ozone stratosphérique au-dessus du pôle nord. La courbe rouge situe l’hiver 2019-2020 et celle en bleu, le précédent record datant de l’hiver 2010-2011. Crédits : Yan Xia & coll. 2021.

Après avoir étudié un ensemble de données d’observations et de simulations numériques, les scientifiques ont découvert que les températures océaniques record qui prévalaient alors dans le nord de l’océan Pacifique ont induit un renforcement du vortex polaire. En effet, elles ont amorti un système d’ondes atmosphériques de très grande échelle, le premier mode des ondes de Rossby, qui perturbe habituellement le tourbillon de sorte qu’il ne puisse pas atteindre une très grande intensité.

« La réduction de l’activité des ondes planétaires a provoqué un vortex polaire stratosphérique extrêmement froid et persistant entre février et avril 2020 qui a fourni les conditions nécessaires à une forte perte d’ozone », note Yongyun Hu, auteur principal de l’étude. Les températures furent si basses que de très nombreux nuages nacrés ont été observés aux moyennes et hautes latitudes de l’hémisphère nord, des formations dont la beauté peut vite faire oublier leur pleine participation aux processus de destruction catalytique de l’ozone stratosphérique.

« La survenue d’une perte record au printemps 2020 indique que les substances appauvrissant la couche d’ozone sont encore suffisantes pour provoquer un fort déficit printanier de la couche d’ozone dans la stratosphère arctique », poursuit le chercheur. « Ces résultats suggèrent que de fortes pertes sont susceptibles de se produire dans un avenir proche tant que les anomalies chaudes du Pacifique Nord ou d’autres processus dynamiques sont suffisamment marqués ».