Acidification de l'océan

Géologie
LaurentB
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Acidification de l'océan

Messagepar LaurentB » 05 mars 2009, 08:36

Les programmes de Sciences de la Vie et de la Terre au secondaire se tournent de plus en plus vers des objectifs éducatifs mettant les élèves face à leurs responsabilités notamment concernant l'augmentation de la teneur en CO2 atmosphérique.
Ainsi , l'augmentation de l'effet de serre et ses conséquences climatiques y sont très largement abordés.
Mais l'acidification de l'océan provoquées par le CO2 d'origine anthropique n'y est pas du tout envisagé. Pourtant ce phénomène est couplé avec l'augmentation du CO2 atmosphérique.
Or, ce phénomène risque de se révéler très dévastateur sur la population de récif corallien ainsi que sur de nombreux animaux à squelette calcaire externe. Le taux de calcification étant ainsi réduit et le stockage de CO2 dans les roches carbonatées ralentit.

Ce phénomène d'acidification de l'océan risque t-il donc de provoquer un rétrocontrôle positif sur le taux de CO2 atmosphérique (effet amplificateur) ?

Quels sont les risques réels liés à ce phénomène ?

L'attention du public et notamment des élèves du secondaire (via les programmes) ne devrait-elle pas autant se poser sur ce phénomène qu'elle ne l'est sur la montée des eaux liée au réchauffement?

Merci d'avance pour votre réponse.

JM Bardintzeff
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Re: Acidification de l'océan

Messagepar JM Bardintzeff » 09 mars 2009, 11:35

Cher Laurent,
Je ne suis pas spécialiste de ce sujet. J’en ai parlé avec ma collègue Elisabeth Gibert, qui a accepté de rédiger la réponse ci-dessous, en consultant en particulier les sites du CNRS (www2.cnrs.fr/presse/) et de Jean-Marc Jancivici (www.manicore.com/). Bien amicalement. JMB

Rétrocontrôle de l’océan sur le CO2 atmosphérique
L'augmentation du taux de CO2 dans l'atmosphère, responsable du réchauffement climatique, est principalement le résultat des activités humaines. Mais le réchauffement est atténué par les océans et les écosystèmes continentaux, capables d'absorber une grande partie des émissions de CO2. L'océan est le principal puits de carbone planétaire, mais depuis dix ans, il est de moins en moins capable de jouer ce rôle, au nord comme au sud.
Le changement climatique se traduit par des vents plus forts qui brassent les eaux et entraînent une remontée de CO2 en surface depuis les profondeurs (recherches menées par l'INSU-CNRS, l'IPEV et l'IPSL). L'océan Austral ne peut plus absorber autant de CO2 atmosphérique qu'auparavant. Le rôle de « puits de carbone » diminue. Il serait même dix fois plus faible que précédemment estimé. On observe la même tendance dans les hautes latitudes de l'Atlantique Nord.
En effet, dans l'océan Indien Austral, les données indiquent que la quantité de CO2 augmente plus rapidement dans les eaux de surface que dans l'atmosphère. Cette augmentation se traduit par une différence relative des pressions atmosphériques (entre 40 et 60 degrés de latitude sud) qui entraîne une augmentation de la vitesse des vents, et a pour effet un brassage plus important de l'océan.
Les eaux de surface, normalement moins chargées en CO2 par l’activité du phytoplancton et donc absorbant le CO2 de l’atmosphère, se mélangent avec les eaux profondes, froides et riches en CO2. La couche océanique de surface ainsi mélangée ne peut alors plus absorber autant de CO2 atmosphérique qu’en « temps normal ». Le rôle de « puits de carbone » diminue. Cette diminution des puits de carbone océaniques va donc dans le sens d'un renforcement du taux de CO2 dans l'atmosphère et donc du réchauffement climatique.
Toutefois, les recherches se poursuivent avec notamment de nombreuses observations et mesures, ainsi que par la prise en compte de la biologie marine dans les modèles couplés climat/carbone.
Acidification de l’océan
Le CO2 se dissout mieux dans l'eau froide que dans l'eau chaude, et du coup là où l'eau se refroidit, du CO2 passe de l'air dans l'eau (et vice-versa). Cette caractéristique explique du reste pourquoi, dans un climat qui se réchauffe, le puits océanique aura tendance à s'affaiblir.
Une fois dissous dans l'eau de mer, une partie du CO2 réagit avec l'eau pour former des ions bicarbonate (HCO3-), puis des ions carbonate (CO32-). Cette « transformation » produit en même temps des ions H+ qui acidifie l’eau !
CO2 + H2O <---> H2CO3 <---> HCO3- + H+ <---> CO32- + 2H+
De plus, selon la thermodynamique, si il y a plus de CO2 dans l'air, il va y en avoir plus dans l'eau. Les variations de teneurs en CO2 de l’atmosphère vont donc entraîner des modifications d'acidité de l'océan. De telles modifications ont déjà eu lieu dans le passé, au gré des variations naturelles de la concentration atmosphérique en CO2.
Toutefois, et même si l’augmentation actuelle de la concentration en CO2 de l’atmosphère est fréquemment considérée comme « modérée », elle a pour effet d’acidifier un peu l’océan, avec bien sûr des répercussions sur la vie marine. (une concentration en CO2 atteignant 550 parties par million en 2100). L'océan perdra 0,2 à 0,3 unités de pH en 2100 par rapport à maintenant.
En effet, une partie significative des organismes marins a besoin de synthétiser du calcaire, soit pour faire une coquille (mollusques à coquille et crustacés), soit un squelette (coraux, plancton). L’acidification de l’eau de mer a pour effet de diminuer la teneur en ion CO32- et donc de rendre plus difficile pour les organismes la fabrication de carbonate de calcium, matière première de la construction du calcaire.
Cette difficulté pourrait à terme entraîner des bouleversements dans la chaîne trophique et ainsi appauvrir la biodiversité océanique.


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