L'atmosphère terrestre C'est quoi, l'atmosphère ? On appelle « atmosphère » l'enveloppe gazeuse qui entoure certains corps célestes comme, par exemple, la Terre, Vénus ou Mars.Les gaz sont maintenus autour de ces corps célestes par la force gravitationnelle qui les retient et les empêche de s'échapper vers l'espace. L’atmosphère terrestre est donc la couche de gaz autour de la Terre et que nous appelons communément “l’air”. Profil vertical de l'atmosphère L'épaisseur de l'atmosphère est fluctuante, entre 350 et 800 km ; elle dépend en particulier de l'activité solaire ; l'épaisseur moyenne est d'environ 600 km. Cependant, les molécules des gaz atmosphériques sont essentiellement concentrées près du sol. Ainsi, le 90% des gaz de l'atmosphère se situe entre 0 et 17 km d’altitude. Dans cette couche, la composition chimique de l'air est relativement homogène. La composition chimique de l'atmosphère terrestre L'atmosphère terrestre est originale, comparée à celles des autres planètes du système solaire. Ainsi, les atmosphères de Vénus et de Mars sont très riches en dioxyde de carbone (respectivement 97 % et 95 % de ce gaz), alors que l'atmosphère terrestre en contient très peu. Les principaux constituants de l'air sec sont indiqués dans le tableau ci-dessous : Gaz Pourcentage en volume Diazote 78% Dioxygène 21% Argon Dioxyde de Carbone env. 1% 0.04% Autres gaz présents en très faible quantité: néon, hélium, dihydrogène, ozone... On constate sur ce tableau que trois gaz, le diazote, le dioxygène et l'argon, constituent presque 100% du total ; les autres gaz ne représentent chimiquement que des traces. Signalons que cette liste de gaz n'est pas exhaustive ; certains gaz dont les pourcentages en volume sont encore plus faibles n'apparaissent pas. L'eau joue un rôle tellement particulier dans l'atmosphère que les météorologistes décrivent habituellement l'air atmosphérique comme un mélange de deux gaz : l'air sec et la vapeur d'eau qu'ils traitent à part. La quantité de vapeur dans l’atmosphère varie en fonction de la méteo, la température, l’altitude… On la trouve sous forme de vapeur, et aussi sous forme liquide (dans les nuages, brouillards…) et solide (dans certains nuages). Insistons sur le fait que la vapeur d'eau est un gaz invisible, présent partout dans l'atmosphère (dans votre salon, il y a de la vapeur d'eau !). Rôle de l’atmosphère Malgré leur très faible concentration, certains de ces gaz à l'état de trace jouent un rôle important. ➔ Ainsi, les gaz dits « à effet de serre » limitent les pertes d'énergie par rayonnement de la surface de la Terre, et entraînent donc un réchauffement de la température de notre planète. L'effet de serre est très bénéfique pour la Terre : sans lui, les températures seraient glaciales, peu propices à la vie. Le problème mis en évidence au cours des dernières décennies réside dans l'augmentation de l'effet de serre à cause des activités humaines (l'utilisation croissante des combustibles fossiles et accessoirement le déboisement). Le dioxyde de carbone et le méthane sont deux gaz impliqués dans cette augmentation de l'effet de serre. ➔ L'ozone joue lui aussi un rôle crucial, malgré sa très faible concentration. Son importance réside dans sa capacité à absorber une grande partie des rayonnements ultraviolets en provenance du Soleil et à « protéger » la surface de la Terre de ce rayonnement dangereux. L'ozone se trouve essentiellement en altitude, avec un pic de concentration vers 25 km (voir graphique) : c'est la célèbre « couche d'ozone », qui présente malheureusement des trous fluctuants, apparaissant et disparaissant au-dessus des pôles selon le moment de l'année. Il y a un peu d'ozone dans les basses couches, dans l'air que nous respirons : cet ozone de basse couche est essentiellement produit par les activités humaines ; autant l'ozone d'altitude est bénéfique pour la vie, autant celui près du sol est néfaste pour nous : c'est un gaz irritant, très peu apprécié par nos poumons ! ➔ L’atmosphère terrestre nous protège des météorites Les météorites sont des blocs de glace et de roche provenant de l’espace dans lequel ils se déplacent à des vitesses souvent très élevées. Météorite dans le ciel de Corse (21/09/2018) France 3 Corse - 21/09/2018 En rentrant dans l’atmosphère elles subissent des frottements très importants qui les portent à haute température et finissent par les faire exploser et les réduire en poussières. Les météorites de grande taille peuvent cependant atteindre le sol et provoquer des dégâts qui dépendent de leur taille de leur vitesse. Les différents polluants Pour plus dinformations, rendez vous sur A IR Languedoc-Roussillon (https://www.air-lr.org/) L’air est plus ou moins contaminé par des polluants gazeux ou solides d’origine naturelle (émission par la végétation, les océans, les volcans…) ou produits par les activités humaines (trafic routier, chauffage, industries, travaux agricoles, activités domestiques…). Les polluants de l’air sont très nombreux. Même si leurs concentrations sont très faibles, ils peuvent avoir des effets sur la santé et sur l’environnement. Les principaux polluants atmosphériques se classent en deux grandes familles : les polluants primaires et les polluants secondaires. ➔ Les polluants primaires sont directement issus des sources de pollution, principalement liées aux activités humaines. ➔ Les polluants secondaires ne sont pas directement rejetés dans l’atmosphère, mais proviennent de réactions chimiques qui se produisent entre gaz. C’est le cas, notamment, de l’ozone. Voici quelques exemples de polluants: ➔ Les Composés Organiques Volatils (COV) entrent dans la composition des carburants et de nombreux produits courants : peintures, encres, colles, détachants, cosmétiques, solvants,…. Des COV sont émis également par le milieu naturel et les surfaces agricoles. ➔ Le dioxyde de soufre est émis principalement lors de la combustion de charbon et de fioul (centrales thermiques, installations de combustion industrielles et chauffage). ➔ Le monoxyde de carbone , gaz inodore, incolore et inflammable, se forme lors de la combustion incomplète (gaz, charbon, fioul, bois, carburants). La source principale dans l’air ambiant est le trafic automobile. ➔ Les oxydes d’azote sont des formes oxydées de l’azote. Ils sont souvent désignés par le terme générique « NOx ». Le dioxyde d’azote est émis par les véhicules et les installations de combustion (centrales thermiques, chauffage…). Il constitue le principal traceur de la pollution urbaine, en particulier automobile. ➔ L’ozone résulte de la transformation de polluants émis par les activités humaines (industries, trafic routier…) sous l’effet d’un fort ensoleillement. L’ozone peut être transporté sur de grandes distances. ➔ Les particules en suspension (PMs) ont de nombreuses origines, tant naturelles qu’humaines (trafic routier, industries,…) et ont une grande variété de tailles, de formes et de compositions (elles peuvent véhiculer de nombreuses substances comme les métaux). Les particules mesurées ont un diamètre qui peut varier entre à 1 µm et 10 µm (1µm = 0.000 001 m, ou 1 millième de millimètre, elle sont invisibles à l’oeil nu).
