Glossaire

ozone

Depuis l'Antiquité, l'on avait remarqué l'odeur qui se répand dans l'air après la foudre, mais ce n'est qu'aux limites des XVIIIe et XIXe siècles que cette conséquence de la production d'étincelles électriques put être attribuée à la formation d'un gaz de couleur bleue, que l'on baptisa l'ozone (d'après le grec ozein , "exhaler une odeur"). Alors que la molécule d'oxygène est naturellement diatomique, donc de formule chimique O 2, la molécule d'ozone, de formule O 3 , est triatomique : c'est une variété allotropique de l'élément oxygène, dans laquelle le nombre et l'agencement des atomes constituant la molécule se présentent autrement que dans la variété qui est de loin la plus courante sur Terre.

Ne se liquéfiant qu'à - 112 °C , très instable, facilement soluble dans l'eau, l'ozone est un oxydant puissant. D'un côté, ses qualités antiseptiques sont avérées, mais de l'autre, sa teneur au-delà d'un certain seuil rend dangereux son contact avec les plantes — il provoque des nécroses des tissus foliaires et diminue la photosynthèse — et son inhalation par l'homme — il irrite les muqueuses et altère la fonction pulmonaire ; ces effets toxiques augmentent en cas de situations prolongées ou répétées ou bien quand ils se combinent à ceux d'autres polluants, comme le dioxyde de soufre SO 2 . Pour ces raisons, l'ozone de la basse troposphère participe à la pollution atmosphérique : c'est en fait un polluant secondaire, ce qui veut dire qu'il ne fait pas partie des émanations polluantes directement produites dans les zones urbaines et industrielles, mais que ces émanations, constituant des polluants primaires, entrent ensuite en combinaison les unes avec les autres pour former entre autres de l'ozone, à la suite généralement de réactions photochimiques. La dissociation photochimique du dioxyde d'azote NO 2 en présence de composés organiques volatils (les " COV " : méthane, benzène, toluène, etc.) est en zone polluée la principale cause de production d'ozone, que modère une réaction inverse d'absorption par l'oxyde nitrique NO : ainsi, en zone rurale où la pureté de l'air induit une faible concentration en NO, il arrive que la teneur en ozone soit supérieure à celle des zones urbaines voisines, d'autant plus que certains régimes de vent peuvent déplacer les maximums d'ozone des centres les plus pollués vers les banlieues et les campagnes.

Cette variabilité de la teneur en ozone ne se limite pas aux couches d'air proches de la surface terrestre. On constate, dans la stratosphère comme dans la troposphère, des changements fréquents dans la répartition verticale et horizontale de l'ozone au sein de l'atmosphère, qui s'effectuent à des rythmes divers et même diurnes, mais surtout saisonniers ; l'ozone est donc un des composants de l'atmosphère à composition volumétrique variable, le quatrième en importance après la vapeur d'eau, le gaz carbonique et le dioxyde de soufre : ce n'est pourtant dans l'atmosphère libre qu'un gaz à l'état de traces, et l'on mesure que si toute la quantité d'ozone contenue dans une colonne verticale d'atmosphère était ramenée au bas de cette colonne à 0 °C et à la pression atmosphérique normale, elle y occuperait une épaisseur d'environ 2,5 à 3 mm. Ce résultat, mal interprété, a pu faire dire que seule une "mince" couche d'ozone nous protégeait de l'action des rayons ultraviolets. Pareille assertion est erronée : il existe bien dans la stratosphère une couche d'air où la masse volumique de l'ozone devient nettement plus importante que dans la troposphère et la mésosphère (le dégagement de chaleur produit par sa création continue sous l'action photochimique des ultraviolets explique d'ailleurs l'inversion du profil thermique vertical entre troposphère et stratosphère) ; mais cette "ozonosphère" occupe une épaisseur des plus considérables, s'étendant en altitude de 15 à 40 km environ, avec un maximum vers 25 km d'altitude.