Acidification des océans

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Variation du pH à la surface des océans provoquée par le CO2 d'origine anthropique entre les années 1700 et les années 1990.

L'acidification de l’océan, l'autre problème induit par le CO2 (the other CO2 problem)[1], est le nom donné à la diminution progressive du pH des océans.

Il a été estimé que de 1751 à 2004, le pH des eaux superficielles des océans a diminué de 8,25 à 8,14[2].

Causes[modifier | modifier le code]

Cette acidification a plusieurs causes anthropiques identifiées :

Ces trois facteurs associés acidifient les eaux côtières plus rapidement que ne le prévoyaient les premières modélisations.

Environ six téramoles d’azote actif et deux téramoles de soufre seraient annuellement injectées dans l’atmosphère, ce qui est bien moins que les 700 téramoles de CO2, selon une étude[réf. nécessaire] récente pilotée par Scott Doney (Institut océanographique de Woods Hole, Massachusetts, USA). Cet azote aurait déjà sur certains littoraux un impact équivalent à 10 à 50 % de celui du CO2. Ces zones sont toutes des zones importantes pour l'Homme (pêche, activité économique et touristique).

Il semble de plus que les estuaires et les zones mortes ne remplissent plus leur rôle de puits de carbone, et que l'acidification est un phénomène qui puisse — dans une certaine mesure — s'autoentretenir[réf. nécessaire].

Cycle du carbone[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Cycle du carbone.

Dans le cycle du carbone naturel, la concentration de dioxyde de carbone (CO2) représente un équilibre de flux entre les océans, la biosphère terrestre, et l'atmosphère. Les activités humaines telles que la combustion de combustibles fossiles et la production de ciment entraînent un nouveau flux de CO2 dans l'atmosphère. Une partie reste dans l'atmosphère, une autre partie est absorbée par les plantes terrestres, et une dernière partie est absorbée par les océans.

Quand le CO2 se dissout, il réagit avec l'eau pour former un équilibre d'espèces chimiques ioniques et non-ioniques : dioxyde de carbone libre dissous (CO2 (aq)), acide carbonique (H2CO3), hydrogénocarbonate (HCO3-) et carbonate (CO32-). La proportion de ces espèces dépend principalement de l'alcalinité de l'eau et secondairement de facteurs tels que la température et la salinité de l'eau de mer (voir l'article sur la pompe de solubilité (solubility pump (en)) de l'océan pour plus de détail).

Évolution de l'« acidité » des océans[modifier | modifier le code]

L'acidité des océans aurait progressé de 30 % depuis le début de la révolution industrielle, soit une baisse de 0,1 du pH, pour atteindre 8,1 ou 8,14 selon les sources aujourd'hui (les océans sont ainsi alcalins et non acides, leur pH se situant au-dessus de 7)[3],[4].

Sur la base des prévisions du GIEC (ou IPCC en anglais), l’augmentation actuelle du taux de CO2 dans l’atmosphère devrait encore diminuer le pH des eaux du globe de 8,14 actuellement à 7,8 d'ici la fin du siècle[5]. Un rapport du PNUE fait part d'une diminution du pH de 0,3 d'ici 2100, tandis qu'un communiqué de presse du CNRS avance une baisse de 0,4[6],[7].

Conséquences en termes halieutiques et de services écosystémiques[modifier | modifier le code]

En perturbant et dégradant certains écosystèmes (coralliens notamment), l'acidification dégrade certains services écosystémiques.

En 2013, les 540 experts et scientifiques réunis au 3e symposium de Monterey sur l'acidification des océans[8],[9] (de 2012) ont voulu réattirer l'attention des décideurs sur cet enjeu planétaire en rappelant que - alors que la coquille d'escargots aquatiques commence à être érodées dans certaines parties de l'océan - le chiffre d’affaires généré par les activités des éleveurs de moules et huîtres et pêcheurs d'échinodermes (oursins), de crustacés (crevettes, crabes) et de poissons approche les 130 milliards de dollars (96,5 Md€), et que la régression ou disparition de certaines espèces consommées par l'Homme (poissons notamment) aurait des conséquences sur la sécurité alimentaire[10]. Ils ajoutent que via la protection du littoral et de la faune côtière contre la houle et les tempêtes, et via le tourisme et la pêche qu'ils favorisent, les récifs et sables coralliens fournissent des services dont la valeur a été estimée comprise entre 30 et 375 Md$ (22 à 278 Md€) par an (selon les modalités de calcul)[10].

L'acidification des eaux dégrade aussi le puits de carbone océanique planétaire, déjà malmené par la réduction de la couche d'ozone et la pollution de l'eau et la surpêche [10]. Des travaux plus récents effectués en laboratoire puis vérifiés in situ sur un récifs du centre de la barrière de corail de Papouasie-Nouvelle-Guinée naturellement acidifié par un dégazage volcanique sous-marin permanent de CO2 ont montré qu'une eau acidifié (comparable à celle qui baignera la plupart des récifs coralliens du monde entier dans 50 à 80 ans, selon les chercheurs) a un effet comportemental inattendu et très marqué sur certains poissons : ils ne fuient plus l’odeur de leur prédateur, et ils s’exposent anormalement, de manière suicidaire au risque d’être mangé[11] (très bien montré dans un documentaire australien diffusé sur Arte en 2014[12]). On ignore si c'est l'acidification ou l'effet du CO2 en tant que molécule sur le poisson qui est en cause.
Le même reportage présente les résultats d'une autre équipe de recherche, qui étudie les effets de l'acidification en Antarctique chez les ptéropodes (ou papillons de mer), qui sont à la base du réseau trophique dans cette région ; à partir d'un certain taux d'acidité de l'eau, ils disparaissent en à peine quarante-huit heures[12].

Recherche[modifier | modifier le code]

L'Allemagne a lancé le 1er septembre 2009 un programme national de recherche sur l'acidification des océans (BIOACID[13] pour "biological impacts of ocean acidification") avec 8,5 millions d'euros sur 3 ans (dont 2,5 millions pour l'Leibniz-Institut für Meereswissenschaften de Kiel qui coordonne le programme) apportés par le Ministère fédéral de l'enseignement et de la recherche (BMBF). Dès 2009, plus de 100 chercheurs (biologistes, chimistes, physiciens, paléontologues, mathématiciens, etc.) venant de 14 instituts y contribueront, ainsi qu'une entreprise en pointe dans la technologie des capteurs. Le programme portera sur la mer du Nord et la Baltique, ainsi que sur des zones polaires ou tropicales particulièrement vulnérables à l'acidification.
Des partenariats avec d'autres pays sont prévus, dont avec les scientifiques anglais du programme de recherche sur l'acidification des mers (« UKOA ») lancé en 2010[14], les États-Unis et l'Union européenne (don avec le programme EPOCA). Selon ses initiateurs, c'est le premier programme de cette importance dans le monde[15].

Des recherches sur les impacts de cette acidification montrent que plus le taux d'acidification est important, plus les espèces ayant des coquilles (plancton microscopique à la base de la chaîne alimentaire, coquillages, mollusques ou coraux) ont des difficultés à les fabriquer[16].

Notes et références[modifier | modifier le code]

Notes[modifier | modifier le code]

  1. Il est à noter que ce sont bien, directement, les émissions de CO2 qui sont en causes, et non le réchauffement climatique.

Références[modifier | modifier le code]

  1. (en) Doney, S. C., V. J. Fabry, R. A. Feely, and J. A. Kleypas. 2009. Ocean acidification: the other CO2 problem. Annual Review of Marine Science (en) 1:169– 192.
  2. (en) Jacobson, M. Z. (2005). Studying ocean acidification with conservative, stable numerical schemes for nonequilibrium air-ocean exchange and ocean equilibrium chemistry. J. Geophys. Res. Atm. 110, D07302
  3. « Les coquilles des organismes marins perdent en calcification », sur Radio France internationale
  4. « Synthèse scientifique des impacts de l'acidification des océans sur la biodiversité marine », sur cbd.int
  5. [PDF] Laurent Bopp (CNRS), Cycle du carbone, Changement climatique, Acidification des océans, Conférence Débat sur le Changement Climatique, 35 pages
  6. (en) « Environmental Consequences of Ocean Acidification:A Threat to Food Security », sur unep.org
  7. « Acidification des océans : impact sur des organismes clés de la faune océanique », sur cnrs.fr
  8. Third Symposium on the Ocean in a High-CO2 World Ocean Acidification
  9. Valéry Laramée de Tannenberg (2013)Pourquoi il faut lutter contre l’acidification des océans, in Le journal de l'environnement, daté 15 novembre 2013, consulté 17 novembre 2013
  10. a, b et c IGBP ; international Geosphere Biosphere Program (2013), Présentation de [Ocean Acidification Summary for Policymakers] ; résumé pour les décideurs (IGBP, IOC, SCOR (2013). Ocean Acidification Summary for Policymakers – Third Symposium on the Ocean in a High-CO2 World. International Geosphere-Biosphere Programme, Stockholm, Sweden) (PDF, 26 pages, 2013, en anglais), et Infographie haute définition sur l'évolution du pH marin (JPG, 4.7mb) et de l'Aragonite (JPG, 4.4mb)
  11. TV5 Les poissons perdent leur instinct de survie quand les océans s’acidifient, brève mis en ligne le 14/4/2014 dans la rubrique "Actualités" (Coraux, Gaz à effet de serre, Océans)"
  12. a et b Arte 2014 Quand les océans deviennent acides, reportage australien (52 min), 1ère diffusion : 04 avril à 22h20
  13. (en) À propos du Programme BIOACID, sur le site ifm-geomar.de
  14. UK Ocean Acidification Research Programme
  15. Brève 60383, d'après le communiqué de presse de l'Institut Leibniz de sciences marines de Kiel du 2009/09/01
  16. (en) Jason M. Hall-Spencer et al, « Volcanic carbon dioxide vents show ecosystem effects of ocean acidification », Nature (revue), vol. 454, no 7200,‎ juin 2008, p. 96-99

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Filmographie[modifier | modifier le code]