Les CFC sont des dérivés chlorés et fluorés d'hydrocarbures simples comme le méthane. Les CFC sont des gaz à température et pression normale. Ils sont constitués d'atomes de chlore, de fluor, de carbone et d'hydrogène.
Les CFC sont des espèces chimiques produites par l'homme.
Ils sont utilisés comme :
Les CFC sont impliqués dans deux
mécanimes différents qui engendrent deux pollutions
différentes et bien connues.
Le premier mécanisme conduit à la
destruction de la couche d'ozone. Le second mécanisme conduit à
l'effet de serre.
L'ozone stratosphérique ne doit
pas être confondu avec l'ozone troposphérique.
L'ozone stratosphérique est située
à environ 30 km de la surface de la terre, cette couche d'ozone
de très haute altitude nous protège de certains rayonnements
ultraviolets.
Sa formation se fait à partir du
dioxygène sous l'action de la lumière solaire.
1) Sous l'action de la lumière, les molécules de dioxygène se dissocient pour donner deux atomes
d'oxygène : dioxygène -> oxygène + oxygène
O2 -> O + O
2) Ces atomes d'oxygène réagissent avec des molécules de dioxygène pour former des molécules d'ozone :
oxygène +
dioxygène -> ozone
O + O2 -> O3
Cette couche d'ozone est dégradée par certaines molécules comme les CFC mais aussi comme les halons (analogues aux CFC mais le chlore est remplacé par le brome) ou le bromure de méthyle.
Les CFC dégagés par les activités humaines montent lentement dans la haute atmosphère. Ils atteignent la stratosphère au bout de 10 ans.
1) Sous l'action de la lumière ils libèrent leurs atomes de chlore
CFC -> chlore + fragment du CFC initial
2) Le chlore libéré réagit avec l'ozone pour donner de l'oxyde de chlore et du dioxygène
chlore + ozone ->
oxyde de chlore + dioxygène
Cl + O3 -> ClO + O2
L'ozone disparaît.
3) Mais le phénomène s'auto-entretient, puisque l'oxyde de chlore ainsi dégagé réagit avec l'oxygène pour redonner des atomes de chlore.
oxyde de chlore +
oxygène -> chlore + dioxygène
ClO + O -> Cl + O2
L'atome de chlore ainsi produit
peut réagir avec l'ozone et ainsi entretenir un cycle. Les CFC
agissent comme des catalyseurs de la destruction de la couche
d'ozone.
Le mécanisme de l'effet
de serre
La couche d'ozone de la haute
atmosphère disparaît peu à peu. En certains endroits de
l'atmosphère, quand la température est très basse, la
disparition peut être totale. On appelle cela un trou dans la
couche d'ozone.
Cette couche ne peut donc plus filtrer
les rayons UV les plus énergétiques (les UVB).
Ceux-ci peuvent déterminer des modifications d'une molécule biologique essentielle : l'ADN (Acide désoxyribonucléique) qui est le support de l'information génétique dans les cellules. Ces modifications peuvent être à l'origine de cancers de la peau. Le nombre de ces cancers a augmenté depuis la découverte d'un trou dans la couche d'ozone au dessus de l'Antartique (pole sud) en 1985.
Les UVB sont également à l'origine de changements de la réponse immunitaire de l'homme et des animaux. Les individus sont alors plus sensibles aux maladies infectieuses de la peau et sont plus sujets au développement de cancers cutanés notamment de mélanomes.
Les systèmes aquatiques peuvent
également être touchés. En effet, la fécondité et le
développement des larves des poissons et des crustacés sont
perturbés par les rayonnements UVB. La croissance des plantes
aquatiques nécessaires à l'alimentation des animaux marins est
également perturbée. Il s'en suit un déficit de certaines
espèces et donc un déséquilibre dans le réseau trophique (l'écosystème).
cf pollutions dues
à l'effet de serre
| Attention ne pas confondre effet de serre et destruction de la couche d'ozone : ce sont des phénomènes très différents. Pour en savoir plus : un schéma explicatif |
Des mesures de restrictions et de
substitution des produits dangereux ont été imposées pour
sauvegarder la couche d'ozone.
Les CFC ont ainsi été remplacés par
les HCFC (substituts de première génération) qui se sont
avérés également dangereux. Les substituts de deuxième
génération les HFC sont aujourd'hui à l'étude.
Il existe aujourd'hui des produits de
remplacement de la famillle des halons mais ceux-ci sont encore
peu satisfaisants.