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GEO-3: GLOBAL ENVIRONMENT OUTLOOK  
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L'atmosphère : régions polaires

Les questions atmosphériques essentielles qui se posent dans l'Arctique et l'Antarctique sont l'appauvrissement de la couche d'ozone stratosphérique, le transport sur de longues distances des polluants atmosphériques et le réchauffement associé au changement climatique mondial. Ces problèmes sont imputables principalement à des activités anthropiques qui ont lieu dans d'autres parties du monde.

L'appauvrissement saisonnier de l'ozone stratosphérique au-dessus de l'Antarctique, et plus récemment au-dessus de l'Arctique, est un des principaux problèmes écologiques régionaux depuis qu'on l'a observé en 1985 (Farman et autres, 1985). La profondeur, la superficie et la durée du trou d'ozone antarctique n'ont cessé d'augmenter, pour atteindre leur apogée à environ 29 millions km2 en septembre 2000 (OMM, 2000 ; NASA, 2001).

Niveaux mensuels moyens d'ozone à Halley Bay dans l'Antarctique (unités Dobson)

Niveaux mensuels moyens d'ozone relevés à Halley Bay au début du printemps antarctique.

Source : BAS, 2000.

Dans l'Arctique, les niveaux annuels moyens de l'ozone ont diminué de 10 % dans les années 90 par rapport à la fin des années 70, ce qui accroît le risque de cécité des neiges et de coup de soleil pour les gens qui y vivent, du fait que l'azimut solaire est peu élevé et que le manteau neigeux est réfléchissant. L'exposition au rayonnement ultraviolet n'a jamais été très prononcé, car le soleil est bas, et l'augmentation du rayonnement nocif (pour la vie végétale et animale) est proportionnellement plus importante que sous les latitudes moyennes.

La reconstitution de la couche d'ozone stratosphérique dans les régions polaires dépend avant tout de l'application du Protocole de Montréal. Aussi les efforts déployés par les pays pour éliminer l'utilisation des substances qui appauvrissent l'ozone, même lorsqu'ils se situent loin des pôles, revêtent-ils une importance extrême (PNUE, 2000).

Les écosystèmes naturels des régions polaires ont une faible capacité d'adaptation et sont extrêmement vulnérables au changement climatique. Celui-ci devrait revêtir un caractère plus accentué dans les régions polaires qu'ailleurs (on a observé une tendance au réchauffement allant jusqu'à 5 ºC sur de vastes étendues arctiques, même si les températures ont diminué dans certaines régions de l'est du Canada) et il aura probablement un important impact physique, écologique, social et économique sur l'Arctique et l'Antarctique (GIEC, 2001a et b). Sous l'effet d'une oscillation naturelle ou du changement climatique mondial, la température atmosphérique de l'Antarctique est en train de subir des changements. On observe une tendance marquée au réchauffement dans la péninsule antarctique, qui s'accompagne d'une perte spectaculaire de platesformes flottantes et une augmentation de la couverture végétale terrestre supérieure, même si l'Arctique comporte également des zones de refroidissement prononcé - par exemple, au pôle Sud (Neff, 1999).

'Le permafrost s'étend sur 58 % du territoire de la Fédération de Russie. De nombreux établissements humains, usines et infrastructures industrielles se trouvent dans cette zone. Compte tenu de la tendance actuelle au réchauffement, la frontière de la zone de permafrost pourrait être repoussée de 300 à 400 kilomètres vers le nord d'ici à 2100.'

- Interagency Commission, 1998.

Il est presque établi que le changement climatique est responsable de la diminution de l'étendue et de l'épaisseur de la glace de l'Arctique, du dégel du permafrost, de l'érosion côtière, de la modification de la nappe de glace et des plates-formes flottantes et de la modification de la répartition et de l'abondance des espèces dans les régions polaires (GIEC, 2001a). La tendance au réchauffement a d'autres effets, notamment une augmentation enregistrée de 15 % des précipitations arctiques, une augmentation des épisodes orageux, des printemps plus précoces et une survenance plus tardive du gel, ainsi qu'une diminution de la salinité marine (AMAP, 1997). Le dégel du permafrost est susceptible d'aggraver les conséquences du changement climatique ; par exemple, les émissions de méthane provenant de la toundra peuvent augmenter, tandis que la diminution de la neige extrêmement réfléchissante et de la couverture de glace ne peut qu'accentuer le réchauffement. Ces effets peuvent s'exercer pendant des siècles, longtemps après que les concentrations de gaz à effet de serre auront été stabilisées, et risquent de s'avérer irréversibles en ce qui concerne la nappe de glace, la circulation océanique mondiale et la hausse du niveau des mers (GIEC, 2001a).

La plupart des pays industrialisés se trouvant dans l'hémisphère Nord, l'Arctique est plus exposé à la pollution atmosphérique d'origine anthropique que ne l'est l'Antarctique. Les vents dominants emportent des substances polluantes, notamment des métaux lourds, des polluants organiques persistants et parfois des radionucléides, vers l'Arctique où elles peuvent rester en suspension dans l'air pendant des semaines ou des mois et être transportées sur de longues distances (Crane et Galasso, 1999). Les niveaux de certains types de polluants sont à ce point élevés sur une grande partie de l'Arctique qu'on ne peut les attribuer à des sources sises dans la région ; ils viennent de beaucoup plus loin au sud.

Transport à longue distance des polluants vers les régions polaires
Certaines substances toxiques persistantes, notamment les polluants organiques persistants et le mercure, peuvent devenir volatils dans l'air chaud et être transportés par des masses d'air. Après dépôt, elles peuvent rentrer à nouveau dans l'atmosphère et poursuivre leur déplacement pour devenir des polluants à longue distance. Le processus peut se poursuivre jusqu'à ce qu'elles atteignent les zones polaires plus froides où elles se condenseront dès lors sous la forme de particules ou de flocons de neige qui finiront par retomber sur le sol. Étant peu solubles dans l'eau et très solubles dans les graisses, elles sont facilement incorporées aux réseaux alimentaires polaires riches en graisse et s'accumulent dans les biotes. Des conditions climatiques rigoureuses se combinant avec les propriétés physicochimiques des substances toxiques persistantes, les régions polaires, l'Arctique en particulier, créent un puits pour ces substances dont les niveaux peuvent finir par être plus élevés que dans les régions sources (AMAP, 1997). La mise en oeuvre de la Convention de Stockholm sur les polluants organiques persistants, signée en mai 2001, pourrait aboutir à réduire les dépôts de pareilles substances dans les régions polaires.

Contamination radioactive après Tchernobyl

Niveaux de césium 137 (1 000 Bq/m2) en Scandinavie, en Finlande et dans la région de Leningrad après l'accident de Tchernobyl en 1986

Source : AMAP, 1997.

Les principales sources de radionucléides anthropiques dans l'Arctique comprennent les retombées d'essais nucléaires, les rejets d'usines de retraitement du combustible nucléaire et les retombées de l'accident survenu dans la centrale nucléaire de Tchernobyl en 1986. Après cet accident, on a enregistré une augmentation importante de la radioactivité chez les populations autochtones de l'Arctique, en particulier chez celles qui consomment des quantités importantes d'aliments qui concentrent du césium radioactif, comme la viande de renne, les poissons d'eau douce, les champignons et les baies. Ce phénomène a été observé principalement de 1986 à 1989 chez les Samis de Norvège et de Suède et jusqu'en 1991 chez les populations autochtones de la péninsule de Kola (Fédération de Russie). Depuis lors, les niveaux sont retombés progressivement à ce qu'ils étaient avant l'accident (AMAP, 1997).

Les complexes industriels de la Fédération de Russie sont une source importante de pollution atmosphérique dans l'Arctique. Les émissions de composés de soufre et de métaux lourds provenant des fonderies ont beaucoup contribué au dépérissement des forêts de la péninsule de Kola et diminué le nombre d'espèces que comptait la région. La zone gravement touchée par la pollution atmosphérique dans le voisinage des fonderies de Nickel- Pechenga et de Varanger est passée d'environ 400 km2 en 1973 à 5 000 km2 en 1988 (AMAP, 1997). Depuis 1990, les émissions provenant des fonderies russes ont diminué ou se sont stabilisées, principalement du fait du ralentissement de l'économie.

Le niveau de la pollution atmosphérique dans l'Arctique est à ce point élevé que la « brume arctique » est à présent considérée comme un grave problème. L'expression est née dans les années 50 pour décrire une réduction inhabituelle de la visibilité que les pilotes des avions américains de reconnaissance météorologique avaient observée en survolant les hautes latitudes arctiques. Cette brume est saisonnière, avec un pic au printemps, et provient de sources anthropiques d'émission situées hors de l'Arctique. Les aérosols de brume sont essentiellement soufrés (jusqu'à hauteur de 90 %) et proviennent de la combustion de charbon sous les latitudes moyennes du nord, en particulier en Europe et en Asie. Les particules sont à peu près de la même taille que la longueur d'onde de la lumière visible, ce qui explique pourquoi la brume est à ce point visible à l'oeil nu.

L'amélioration de l'état de l'environnement polaire est tributaire avant tout des politiques et mesures mises en oeuvre par ceux qui vivent tant dans la région qu'en dehors. Les pays arctiques doivent prendre un certain nombre de mesures pour améliorer la qualité de l'air. Ils doivent notamment signer la Convention sur la pollution atmosphérique transfrontière à longue distance et les protocoles s'y rapportant et appuyer la mise en oeuvre de la Convention de Stockholm sur les polluants organiques persistants. En outre, il faut savoir que des mesures de réglementation prises aux États-Unis et au Canada ont réduit les émissions de certains polluants organiques persistants, de métaux lourds et de composés de soufre. Le succès des initiatives visant à remédier à l'appauvrissement de la couche d'ozone stratosphérique dépendra de l'application réussie du Protocole de Montréal par tous les pays (PNUE, 2000).

Eu égard à l'augmentation prévue de la température moyenne dans le monde, le changement climatique va exercer des pressions importantes sur les régions polaires au cours du XXIe siècle. Ces pressions seront probablement exacerbées par la grande vulnérabilité et la faible capacité d'adaptation des écosystèmes polaires et de certaines populations autochtones traditionnelles. Des initiatives de plus en plus nombreuses sont prises sur les plans national et international, mais on a à peine commencé à prendre des mesures visant à remédier au problème du changement climatique mondial. Aussi le principal défi que doit relever la région consiste-t-il à renforcer son potentiel d'adaptation au changement, afin de réduire les impacts négatifs. Les pays arctiques ont entrepris une évaluation d'impact du climat arctique qui devrait être terminée en 2003. Elle sera intégrée dans les études régionales du GIEC (ACIA, 2001).

L'importance de la brume arctique
La découverte de la brume arctique a fait litière de l'idée que la pollution par les aérosols ne pouvait avoir qu'un caractère local ou régional. L'air froid et sec des régions polaires permet aux particules de rester en suspension non pas pendant des jours entiers, mais pendant des semaines, ce qui à son tour permet aux polluants soufrés de se répandre à partir de sources industrielles situées en Eurasie à travers tout l'Arctique et en Amérique du Nord. Les particules de brume peuvent faciliter le transport de métaux et autres polluants vers la région polaire et à l'intérieur de celle-ci, et entraîner le dépôt de ces polluants sous la forme de précipitation audessus des grandes surfaces océaniques entourant l'Arctique (AMAP, 1997).