Acidification des océans

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), 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.

Causes

Cette acidification a plusieurs causes anthropiques identifiées :

• l'absorption de dioxyde de carbone atmosphérique d'origine anthropique. C'est la première cause identifiée, et probablement la plus importante ;
• l’azote anthropique lié à la circulation motorisée et au chauffage, dégageant des oxydes d'azote, source d'acide nitreux et d'acide nitrique contaminant les pluies et les eaux de surfaces et marines, via l'atmosphère et les cours d'eau ;
• le soufre contenu dans les combustibles fossiles, se transformant lors de la combustion en dioxyde de soufre, source d' acide sulfureux et d'acide sulfurique.

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 (Woods Hole Oceanographic Institution, 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

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 (CO_{2 (aq)}), acide carbonique (H₂CO₃), hydrogénocarbonate (HCO₃^-) et carbonate (CO₃^2-). 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 de l'océan pour plus de détail).

Évolution de l'« acidité » des océans

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).

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. 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.

Recherche

L'Allemagne a lancé le 1^er septembre 2009 un programme national de recherche sur l'acidification des océans (BIOACID 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 prévu à partir de 2010, 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.

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.

Notes et références

Notes

Références

Voir aussi

Filmographie

• Film pédagogique de l'INRA sur l'histoire de la prise de conscience du phénomène des pluies acides et de leurs conséquences
• Documentaire "Tipping Point" 52 min sur l'acidification des océans de Laurence Jourdan et Nicolas Koutsikas http://www.ebu.ch/fr/eurovisiontv/science_education/tippingpoint.php