Comment la couche d’ozone se forme-t-elle et quel est son rôle ?

Activité 3 : La couche d’ozone protège la vie

L’ozone est un gaz mineur de l’atmosphère terrestre qui exerce pourtant un rôle protecteur majeur pour les êtres vivants.

Problème : Comment la couche d’ozone se forme-t-elle et quel est son rôle ?

D’après le document 1 p 26 , nous pouvons localiser la couche d’ozone dans l’atmosphère précisément. En effet, dans le document a), qui montre l’abondance d’ozone en fonction de l’altitude et la modélisation de sa répartition, on peut voir que l’ozone est particulièrement abondante dans l’ozone stratosphérique soit de 16 à plus de 35 km d’altitude. L’abondance d’ozone atteint un pic à 24 km d’altitude.

Dans le document 2 a) p 26, on peut voir que la couche d’ozone fait l’objet d’un recyclage. En effet, le Soleil envoie des UVs de différentes longueurs d’onde soit 240 nm et 290 nm. Les UVs de longueur d’onde de 240 nm permettent de casser la liaison de la molécule de dioxygène ce qui donne deux atomes d’oxygène. Cette atome O se lie avec une molécule de dioxygène, donnant une molécule d’ozone. Les UVs de longueurs d’onde 290 nm permettent de casser une liaison de la molécule d’ozone, donnant un atome d’oxygène et une molécule de dioxygène. Cette molécule de dioxygène va subir une cassure de liaison avec les UVs de longueur d’onde 290 nm. Ainsi, cette réaction se répète indéfiniment en cycle.

La couche d’ozone se définit en un rôle. En effet, sur le document 3, on peut voir que le flux reçu du rayonnement UV au sommet de l'atmosphère a une valeur constante pour les l’UV-C, l’UV-B et l’UV-A. Alors que le flux reçu du rayonnement UV à la surface terrestre augmente fortement avec l’UV-B, à une longueur d’onde d’environ 385 nm, et devient constant à l’UV-A. On en déduit donc que les UV-C n'atteignent pas la surface terrestre et sont stoppés par la couche d’ozone. Dans le document 4, on sait que lorsque l’ADN absorbe l’énergie lumineuse, il est susceptible de subir une mutation. On peut voir sur le graphique que l’ADN absorbe en grande quantité les rayonnements de type UV-C alors que les UVs-A et UVs-B ne sont presque pas absorbés. On observe que la quantité de rayonnement absorbée pour les UV-C atteint un pic de 4,0 u.a à 200 nm puis diminue fortement, soit de 1,25 u.a, jusqu’à 235 nm. La quantité d’UV-C augmente légèrement puis diminue. A 280 nm, soit l’entrée dans les longueurs d’ondes émises par les UV-B, la quantité de rayonnement absorbée est de 0,8 u.a environ. La quantité des rayonnements absorbés par l'ADN diminue jusqu'à atteindre un début de quantité constante absorbée à 320 nm de 0,2 u.a. A partir de cette longueur d’onde, toutes les autres sont émises par les UV-A jusqu’à 440 nm. On peut voir sur le graphique que la quantité de rayonnement absorbée par l’Adn se stabilise à 350 nm à une valeur 0,1 u.a.

On peut conclure grâce à ces deux graphiques, que la couche d’ozone ne permet pas aux rayonnements des UV-C et une partie des UV-B d’atteindre la surface terrestre.

Le document 5 est un graphique présentant le pourcentage de mutations et le pourcentage de survie chez des bactéries exposées à différentes

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