LA SOLUBILISATION DU DIOXYDE DE CARBONE DANS LES OCEANS

L’acidification des océans et ses conséquences

Les conséquences liées à l’utilisation des combustibles fossiles (charbon, pétrole et gaz naturel) en termes de réchauffement climatique n’ont échappé à personne. L’acidification des océans est une autre conséquence, beaucoup moins connue, des quelques 79 millions de tonnes de dioxyde de carbone (CO2) libérées dans l’atmosphère chaque jour par la combustion des carburants fossiles, la déforestation et la production de ciment. Depuis le début de la révolution industrielle, un tiers de ce CO2 a été absorbé par les océans, qui contribuent donc à modérer le réchauffement global. Sans océans, la quantité de CO2 dans l’atmosphère et ses conséquences sur le climat seraient beaucoup plus importantes que celles qui sont observées et prévues. La dissolution du CO2 dans l’eau de mer entraîne une diminution de son pH (d’où le terme « acidification ») et de la concentration d’ions carbonates, les briques utilisées par de nombreux organismes pour fabriquer leur squelette ou coquille calcaire (coraux, mollusques, algues…).

La chimie

Le terme “acidification des océans” peut être trompeur. Les océans ne deviendront pas acides (c’est à dire que leur pH ne deviendra pas inférieur à 7), du moins pas dans un avenir prévisible. Le terme “acidification” signifie que le pH des océans baisse. Aujourd’hui, les océans ont un pH de 8.1 (ils sont donc légèrement basiques), soit 0,1 unité plus faible qu’au moment de la révolution industrielle. Une différence de 0,1 unité peut paraître insignifiante, mais l’échelle de pH étant logarithmique, une diminution de 0,1 unité représente une augmentation en concentration d’ions hydrogène (H+) de 30 %. Des simulations ont montré que, au rythme des émissions actuelles, le pH pourrait atteindre 7,8 vers la fin du siècle, correspondant à un triplement de l’acidité moyenne des océans. Cette absorption du CO2 se produit à une vitesse 100 fois plus rapide que ce qui s’est produit naturellement au cours des 25 derniers millions d’années.

Au-dessous d’un certain seuil de pH, l’eau de mer devient corrosive vis-à-vis du calcaire. Cela signifie qu’elle peut alors dissoudre les coquilles ou les squelettes. Les zones polaires seront les premières à devenir corrosives car le CO2, comme tout autre gaz, est d’autant plus soluble que la température de l’eau est faible. C’est pourquoi de nombreuses études sont en cours dans l’Océan Arctique.

La biologie

La recherche sur l’acidification des océans n’a commencé qu’il y a une quinzaine d’années et il y a encore peu de données. Les chercheurs ont traditionnellement consacré leurs études aux organismes calcificateurs, ayant un besoin direct d’ions carbonates pour la construction de leurs structures calcaires, mais d’autres organismes et processus peuvent également être touchés. Des effets néfastes possibles ont déjà été détectés, par exemple chez les organismes planctoniques et les coraux profonds. Les ptéropodes (escargots marins nageurs) et les coraux profonds vivent dans des zones qui seront parmi les premières à être frappées par l’acidification des océans, alors que leur rôle au sein de leurs écosystèmes est essentiel. Les premières études réalisées sur ces organismes soulèvent de grandes inquiétudes sur leur futur ainsi que celui des organismes qui dépendent d’eux pour leur nutrition ou habitat. Ainsi, l’acidification pourrait avoir des conséquences sur la biodiversité des certains écosystèmes.

La recherche

Lancé en mai 2008, le projet européen EPOCA (European Project on OCean Acidification), coordonné par le CNRS-INSU, est le premier projet international qui étudie les effets de l’acidification des océans. Depuis, des programmes nationaux ont été lancés (Allemagne, Royaume-Uni, Japon, USA…).

 Le corail d’eaux froides Lophelia pertusa