L’ozone se forme à l’équateur dans la haute atmosphère, à environ 40 km d’altitude, et se diffuse vers les pôles. Sur l’Antarctique se produit un phénomène saisonnier de diminution de l’ozone atmosphérique qui débute en octobre (début du printemps austral). Dès le mois de décembre, la couche d’ozone retrouve une valeur normale ; une altération sensible de la couche d’ozone au niveau planétaire est cependant constatée ces dernières années. C’est au pôle Sud qu’à été constaté un appauvrissement spectaculaire, puisqu’en six ans, de 1979 à 1985, la baisse d’ozone dans l’atmosphère australe a été d’environ 40%.

D’après les estimations faites en 1986, la dépression d’ozone s’étend sur une superficie de 4 millions et demi de km². Une autre dépression, également découverte au-dessus du pôle Nord, s’étendrait jusqu’au-dessus de Leningrad.

Trois causes probables à cette variation sont identifiées :

• la dynamique atmosphérique de l’Antarctique ;
• les effets de l’activité solaire ;
• les composés industriels (chlorofluorocarbones CEC 11 et CFC 12) ;
• les bromures utilisés dans certains engrais.

L’hypothèse actuellement la plus plausible est celle de l’émission des CFC, composés organiques utilisés comme gaz propulseurs dans les bombes aérosols (laque, insecticide, parfums, neige artificielle...) ou comme gaz réfrigérants ; une fois émis, les CFC ne sont pas lavés par l’eau et ils remontent jusqu'à la stratosphère où ils diffusent jusqu’aux pôles. Avec une durée de vie de 65 à 120 ans, ils s’accumulent avant d’être éliminés par les rayons ultraviolets, libérant du chlore qui serait l’agent majeur d’un cycle de destruction irréversible de l’ozone.

Composant infime de l’atmosphère, l’ozone est néanmoins indispensable à la vie sur Terre car il filtre le rayonnement ultraviolet du Soleil. Sa disparition aurait pour effet certain de bouleverser l’équilibre écologique de la planète ; elle occasionnerait une augmentation significative des cancers de la peau. L’ozone intervient aussi dans l’équilibre thermique de l’atmosphère (absorption du rayonnement UV, dégagement de la chaleur) ; sa raréfaction puis sa disparition auraient toutes les chances de contribuer de façon significative à la perturbation du climat, perturbation dont on ne peut mesurer encore toutes les conséquences.

L’azote et l’oxygène, principaux constituants de l’atmosphère (97% du volume total), n’exercent aucune action sensible sur le bilan énergétique de la Terre ; ils ne sont pratiquement pas obstacle au rayonnement émis par le soleil ou réfléchi par la surface de terrestre.

La présence de certains gaz minoritaires (vapeur d’eau et gaz carbonique notamment, oxyde nitreux, ozone, méthane) joue le rôle d’écran au rayonnement réfléchi ou émis par la surface de la Terre et contribue au réchauffement de la surface du globe et à la régulation du climat. Les principaux gaz à effet de serre, gaz carbonique (CO₂), méthane (CH₄), oxyde nitreux (N₂O), et les chlorofluorocarbones (CFC) ont des concentrations en augmentation.

Les activités humaines qui contribuent le plus à l’augmentation de concentrations des gaz à effet de serre sont la production et la consommation de l’énergie, notamment pour les transports. Le secteur énergétique est à l’origine de plus des deux tiers des émissions de dioxyde de carbone imputables à l’activité humaine, d’environ un tiers des émissions de méthane et de 85% des émissions d’oxyde d’azote. Au cours des huit derniers millénaires, l’homme, par ses activités et ses besoins, a réduit d’un tiers la couverture forestière, principal puis d’absorption de CO₂ ; le processus s’est accéléré au cours des deux derniers siècles, touchant aussi bien les forêt boréales que tropicales. D’autres puits de CO₂, tels que les pâturages, sont progressivement remplacés par des écosystèmes agricoles. L’homme a ainsi réduit les puits et augmenté des sources de CO₂.

Les activités industrielles libèrent de nombreuses substances, notamment des particules de métaux et des hydrocarbures chlorés, toxiques et de hautes concentrations pour l’homme, les plantes et les animaux ; ces substances sont dispersées par le vent dans l’atmosphère avant d’être, en grande partie, déposées à la surface des terres ou des mers ; elles altèrent ainsi le cycle alimentaire parfois très loin de la source de pollution.

Plusieurs constatations ont été faites : dans les régions arctiques ont été trouvées de petites quantités de pesticides dans la neige fondue, les tissus des ours polaires ainsi que certains oiseaux de l’Antarctique, à des milliers de km des sources de pollution potentielle. On a également découvert que les mers régionales telles que la Méditérranée et les grandes réserves d’eau douce comme les grands lacs de l’Amérique du Nord sont, à bien des égards, plus menacées par les polluants de l’atmosphère que par les égouts et les rivières polluées qui s’y déversent. Dans l’Arctique, les plus fortes concentrations de contaminants, parmi lesquels des aérosols provenant d’Europe (orrientale et occidentale), du nord de l’Asie et de l’Amérique du Nord, peuvent être observées durant les périodes de brume. Associée à cette forte concentration d’aérosols, notamment de sulfates, on relève la présence de pesticides, tels le lindane, le dieltrine et le DDT, ainsi que de métaux lourds toxiques comme le plomb et le mercure.

Des informations recueillies au sujet de concentrations globales de plusieurs hydrocarbures chlorés présents dans l’atmosphère au-dessus des zones maritimes montrent qu’aucune zone océanique, si éloignée soit-elle de toute source de pollution agricole ou industrielle, n’échappe à l’influence de l’homme, des plages de l’Arctique à l’Antarctique, de Samsoa et du centre du Pacifique Nord aux Bermudes et à l’océan Indien.

Les concentrations ne sont pas élevées, mais ces substances nocives qui se sont déposées dans les mers et sur les terres durant de longues périodes pénètrent la chaine alimentaire si bien que des quantités importantes finissent par s’accumuler dans les tissus des derniers prédateurs de la chaine. Dans le cas des hydrocarbures chlorés, la pollution d’origine atmosphèrique représente plus de 80% de la polution totale du milieu marin.

Les activités industrielles sont à l’origine de l’augmentation des dépôts naturels de soufre et de l’acidité des pluies. Cette augmentation atteint des proportions désastreuses dans certaines régions. Les principales sources sont le dioxyde de soufre et les oxydes d’azote libérés par la combustion du charbon et du pétrole et la fusion des métaux.

Les mesures révèlent que l’élévation du taux d’acidité de la pluie et de la neige ainsi que l’augmentation des dépôts sulfureux ont un caractère plus régional que mondial.

La température moyenne de l’air en surface a augmenté de 0.3 °C à 0.6 °C au cours des cent dernières années, les cinq années marquées pqr la moyenne globale la plus chaude se situant au cours des années 80. Entre 1860 et 2000, le niveau global des mers s’est élevé de 10 à 20 cm. Les augmentations ne se sont pas produites de manière régulière dans le temps, ni uniformément à la surface du globe

L’histoire climatologique récente a comporté de secheresses intenses et prolongées que, même intacts, les écosystèmes auraient mal supportées. Ainsi l’analyse de l’évolution du régime des pluies entre 1900 et 1980 dans des zones de végétation situées au sud du Sahara (Sahel et Soudan) montre que :

- la moyenne zonale des pré&cipitations varie grandement d’une année à l’autre ;

- une période de sècheresse inrense sévit depuis pratiquement 20 ans.

D’autres régions du monde ont connu des périodes de secheresse intense qui déséquilibrent le système alimentaire. C’est le cas du nord-est du Brésil et de l’Australie .

Les effets de la variation du régime des précipitations sont multiples. Le premier effet d’une période prolongée de déficit pluviométrique est la sècheresse, voire la déssication, qui engendre dans les zones fragiles la famine, la dislocation des structures sociales, des dommages considérables aux écosystèmes. Les sols sont appauvris ou épuisés, de même que les réserves d’eau souterraines peu profondes. En réalité, le dérèglement du régime des précipitations a des effets sur de multiples domaines :

- la production végétale et agricole ;

- les réserves d’eau ;

- l’activité industrielle ;

- l’aggravation du processus de pollution globale de l’environnement.

L’eau est un élément eseentiel à la vie sur notre planète ; nos ressources en eau, soumises à l’influence de facteurs naturels (changements climatiques) et de l’activité de l’homme , ne sont pas inépuisables. La circulation de l’eau dans la nature s’opère essentiellement sous la forme d’échanges entre la terre, les océans et l’atmosphère.

L’une des principales sources d’eau exploitables pour répondre aux besoins humains est constituée par les cours d’eau qui drainent la composante dynamique des ressources en eau du globe. Les forêts produisent d’importantes quantités de vapeur d’eau qui viennent accroître le volume des précipitations. Les ressources en eau disponibles par habitant diminuent proportionnellement à l’augmentation de la population mondiale. La demande globale est en augmentation constante sous l’influence de divers facteurs : accroissement de la population, demande accrue des industries...

L’activité de l’homme a perturbé essentiellement à l’échelle locale ou régionale le cycle de l’eau qui est partie intégrante du système climatique. Cette perturbation s’est manifestée par des mùodifications moyennes de la végétation, par la construction de barrages, de réservoirs et de systèmes d’iirigation et par la dérivation des cours d’eau. En réduisant la superficie forestière mondiale d’un tiers, l’homme a certainement altéré la répartition régionale des précipitations.

Les déserts du mondes sont entourés de vastes étendues de terres semi-arides et sub-arides où les précipitations font souvent défaut, mais qui abritent des populations importantes réparties en de nombreux états.

Le climat, qui se montre depuis quelques temps anormalement hostiles semble accélérer davantage le processus de dégradation du milieu et aggraver d’autant les conditions de vie des populations vivant dans ces régions de plus en plus menacées et où les équilibres deviennent de plus en plus précaires. (environ 100 pays et plus de 850 millions de personnes touchées par la désertification pour une superficie d’environ 45 millions de km², soit 35 % des terres émergées).

Le processus de désertification s’amplifie lorsqu’on entre dans des périodes de sécheresse. Il est à la fois cause et effet des mutations de l’activité humaine et du processus industriel, d’une part, et de phénomènes naturels complexes, d’autre part.

N ombreuses sont les définitions données au processus de désertification. Elles diffèrent selon qu’elles font intervenir les causes, les effets ou même la situation bioclimatique de la région considérée.

La désertification peut désigner le processus de dégradation de la végétation et des sols qui affecte les régions arides et semi-arides. Ce phénomène aboutit à la disparition des éspèces végétales, exposant les sols aux agents corrosifs que sont le vent et la pluie. La conséquence en est la stérilisation du milieu et l’apparition de paysages désertiques obligeant l’homme et ses troupeaux à migrer vers les pôles urbains.

Le terme désertification est également utilisé pour décrire la détérioration des terres arides et semi-arides qui sont utilisées au-delà de leur capacité d’exploitation par les cultivateurs, les pasteurs ou autres utilisateurs. La secheresse accélère souvent cette détérioration ; cependant, en général, les écosystèmes naturels récupèrent même à la suite de sécheresse prolongée. Lorsque le système naturel est affaibli par une mauvaise utilisation des terres par l’homme, la secheresse aboutit souvent à la désertification.

Nous pouvons donc considérer ici que la désertification désigne l’ensemble des processus qui font perdre aux écosystèmes leur aptitude à revivre ou à se régénérer. Avec cette définition, le processus de désertification revêt de multiples formes, mais comporte habituellement :

- une diminution de la surface de sol recouverte de végétation. Ainsi, dans les écosystèmes arides et semi-arides, une certaine partie du sol est mise à nu au cours de la saison sèche ; dans le cas de la désertification la surface de nu augmente et la végétation peut se réduire à quelques plaques ou bosquets isolés ;

- une augmentation du pouvoir de la surface à réfléchir le rayonnement solaire (albédo) ;

- une perte considérable et souvent définitive des plantes vivaces, en particulier d’arbustes et d’ombres ;

- une érosion et un appauvrissement extrêmes du sol, car le vent en emporte les particules organiques et minérales les plus légères. Le restant de l’humus et du carbone s’oxyde alors rapidement ; les pluies rares mais diluviennes, provoquent une érosion par avelines ; les matériaux charriés tendent à s’accumuler au fond des vallées ou dans les bassins.

Ces zones se rencontrent en proportion inégales sur les 5 continents :

- en Afrique, le Sahara ; 

- du Moyen-Orient à la Chine et englobe le nord-ouest de l’Inde, le Pakistan ainsi qu’une

bonne partie de l’Iran et de l’Afghanistan ;

- en Amérique du Sud, au Chili, ainsi que les grandes savanes et forêts sèches dans le nord-est

du Brésil ;

- le sud-ouest des Etats-Unis et le nord du Mexique ;

- presque tout l’intérieur de l’Australie.

Les écosystèmes forestiers qui ont une étendue et une influence globales sont essentiellement les forêts des zones intertropicales et la forêt boréale. Les forêts des régions tempérées et méditéranéennes sont plus morcelées et sont habituellement considérées comme des ensembles régionaux ou locaux.

Il existe aujourd’hui quelque 9 millions de forêts denses humides qui jouent un rôle encore mal connu sur les grands équilibres de notre planète. Trois massifs sont immenses : la cuvette amazonienne (3.5 millions de km²), la cuvette congolaise (Zaîre : 1 millions de km²) et l’archipel de l’Asie du Sud-Est (Indonésie : 1.2 million de km²).

On peut maintenant mieux dire quelle est la vitesse de l’évolution actuelle de ces surfaces forestières (FAO, 1993). On sait en particulier que la forêt indonésienne est en train de disparaître très rapidement et qu’il en est de même dans certains Etats du sud du bassin amazonien au Brésil.

III-2-2 La forêt boréale

La forêt boréale est le second ensemble forestier gllobal qui joue un rôle majeur dans l’assimilation des gaz à effet de serre. Elle constitue aussi une ressource économique important pour les pays qu’elle occupe. La moitié du territoire canadien, par exemple, est couvert de forêts qui constituent un écosystème majeur dans le cycle global du carbone.