Pourquoi la chimie des océans change, expliqué simplement
L'océan a absorbé environ un tiers du dioxyde de carbone de l'humanité depuis la révolution industrielle. Voici la chimie réelle derrière ce que cela lui fait.
Depuis le début de la révolution industrielle, les humains ont rejeté d'énormes quantités de dioxyde de carbone dans l'atmosphère en brûlant des combustibles fossiles et en défrichant des terres. L'océan a discrètement absorbé environ trente pour cent de ce CO2, agissant comme un tampon géant qui a ralenti le rythme du réchauffement atmosphérique. Cette absorption n'est pas gratuite, chimiquement parlant — elle a modifié de manière mesurable la chimie de l'océan, un processus que les scientifiques appellent l'acidification des océans.
L'idée semble abstraite jusqu'à ce qu'elle soit décomposée en étapes chimiques réelles, qui sont assez simples à suivre sans diplôme de chimie, et suffisamment spécifiques pour expliquer exactement pourquoi le changement est important pour les animaux vivant dans cette eau.
La chimie, en quatre étapes
Le dioxyde de carbone se dissout dans la couche superficielle de l'océan directement à partir de l'air au-dessus. Une fois dissous, ce CO2 réagit avec l'eau de mer pour former de l'acide carbonique. L'acide carbonique est instable et se décompose rapidement en ions bicarbonate et en ions hydrogène libres. Ces ions hydrogène sont ce qui rend l'eau plus acide — le pH est, littéralement, une mesure de la concentration en ions hydrogène — et ils ne s'arrêtent pas là : ils réagissent également avec les ions carbonate existants dans l'eau, les convertissant en plus de bicarbonate et laissant moins d'ions carbonate. Cette dernière étape est celle qui a de réelles conséquences, car les ions carbonate sont la matière première que de nombreux organismes marins utilisent pour construire des coquilles et des squelettes de carbonate de calcium.
Un petit nombre qui signifie un grand changement
Le pH moyen de la surface de l'océan avant la révolution industrielle est estimé à environ 8,2. Il a depuis chuté d'environ 0,1 unité. Cela semble mineur, mais l'échelle de pH est logarithmique, ce qui signifie qu'une baisse de 0,1 unité correspond à une augmentation de l'acidité d'environ trente pour cent, et non de dix. Si les émissions de carbone continuent sur une trajectoire non maîtrisée, les modèles prévoient que le pH de l'océan pourrait chuter de 0,3 unité supplémentaire d'ici 2100 — un changement d'une ampleur jamais vue dans les archives géologiques depuis des dizaines de millions d'années.
Pourquoi cela compte au-delà de la chimie elle-même
Moins d'ions carbonate disponibles rend plus difficile pour les coraux, les huîtres, les moules, les oursins et de nombreux types de plancton de construire et de maintenir leurs coquilles et leurs squelettes, car une partie de l'énergie qu'ils consacreraient autrement à leur croissance est maintenant utilisée pour lutter contre la chimie de l'eau qui les entoure. Les effets ne se limitent pas non plus aux espèces constructrices de coquilles : des chercheurs étudiant le comportement des poissons ont constaté qu'une eau plus acide réduit de manière mesurable la capacité de certains poissons, y compris les poissons-clowns, à détecter les signaux chimiques des prédateurs proches — un changement dans la chimie de l'océan se traduisant directement par un changement dans la capacité d'un animal à percevoir le danger.
Raconté comme une histoire illustrée
Questions fréquentes
Qu'est-ce que l'acidification des océans, en termes simples ?
C'est la baisse du pH de l'océan causée par l'absorption de dioxyde de carbone de l'atmosphère par l'eau de mer. Le CO2 dissous forme de l'acide carbonique, qui libère des ions hydrogène qui rendent l'eau plus acide et réduisent la quantité d'ions carbonate disponibles — le carbonate étant le matériau dont de nombreux animaux marins ont besoin pour construire leurs coquilles et leurs squelettes.
Dans quelle mesure le pH de l'océan a-t-il réellement changé ?
Le pH moyen de la surface de l'océan a chuté d'environ 0,1 unité depuis avant la révolution industrielle, passant d'environ 8,2 à environ 8,1. Comme le pH est mesuré sur une échelle logarithmique, cette baisse de 0,1 unité représente une augmentation de l'acidité d'environ trente pour cent.
L'acidification des océans n'affecte-t-elle que les mollusques et les coraux ?
Non. Bien que les organismes calcifiants comme les coraux, les huîtres et certains planctons soient les plus directement affectés car ils ont besoin d'ions carbonate pour construire leurs coquilles, la recherche a également trouvé des effets comportementaux chez les poissons — par exemple, une capacité réduite chez les poissons-clowns à détecter l'odeur chimique des prédateurs dans une eau plus acide.