L'acidification des océans et ses conséquences

Les océans couvrent les ⅔ de notre planète – ils sont si vastes qu’ils semblent invulnérables. Mais grâce à notre travail quotidien, nous savons qu’ils sont confrontés à de nombreux problèmes, tels que la pollution, la surpêche, le réchauffement climatique et la surfertilisation. Mais il y a un autre problème : l’acidification des océans. Nous expliquons ce que c'est et ce que cela signifie pour les océans dans cet article !

Cause de l'acidification des océans

L’océan a absorbé environ ⅓ du dioxyde de carbone anthropique au cours des six dernières décennies. Ce chiffre a augmenté de 40 % par rapport à l’époque préindustrielle, ce qui explique pourquoi la quantité de CO2 absorbée quotidiennement est aujourd’hui d’environ 24 millions de tonnes _. correspond! « C’est génial ! » nous pourrions maintenant dire. Sans les océans, le changement climatique progresserait encore plus vite. Mais aussi agréable que ce service puisse être pour le climat, il l’est aussi pour les océans. inquiétant .

La chimie derrière l'acidification

Étant donné que le CO ₂ est soluble dans l'eau (H ₂ O), une réaction chimique se produit lorsqu'il est ingéré. Le _CO2 de l'atmosphère réagit avec le H ₂ O pour former de l'acide carbonique, qui est transformé en hydrogénocarbonate (HCO ₃ ^– ) et (Attention, important :) Ions hydrogène ( H ⁺ ) se divise. Vous pouvez suivre le processus exact dans la figure 1.

Figure 1 : Absorption de CO2 par un processus chimique

Dans ce cas, il suffit de rappeler que l’absorption du CO ₂ conduit à une augmentation des ions hydrogène. Mais qu'est-ce que cela a à voir avec un Acidification faire?

Pour déterminer si une solution aqueuse est acide ou basique, la valeur du pH est mesurée. pH signifie « puissance de l’hydrogène » et, comme son nom l’indique, dépend des ions hydrogène présents dans la solution. Étant donné que le CO ₂ déclenche un processus chimique qui libère de nombreux ions hydrogène, la valeur du pH dans l'eau change – les océans deviennent acides.

Évolution de l'acidification des océans

Par rapport à l’époque préindustrielle, le pH de l’eau de mer à la surface a diminué de 0,1 unité – passant de 8,2 à 8,1. Cela peut ne pas sembler dramatique au premier abord, mais cela est déjà associé à une augmentation de l’acidité d’environ 30 %. Comme le montre la figure 2, les scientifiques s’attendent à une nouvelle augmentation de 0,3 à 0,4 unité d’ici la fin de ce siècle. L’augmentation attendue de l’acidité d’ici 2100 est 170% .

Figure 2 : Échelle de pH de 1 (très acide) à 14 (très alcalin/basique)

Source : Fondation Heinrich Böll

La figure 3 montre les fluctuations du pH de l’océan au cours des 25 derniers millions d’années. Il n’est donc pas rare que la valeur du pH fluctue. Le problème est que ces processus se déroulent normalement sur une période de plusieurs millions d’années et progressent désormais à un rythme beaucoup plus rapide en raison des émissions extrêmement élevées de dioxyde de carbone.

Figure 3 : Fluctuations du pH des océans sur des millions d’années ; Turley et al. (2006) : 67 – Turley, C., JC Blackford, S. Widdicombe, D. Lowe, PD Nightingale, AP Rees (2006) : Examen de l’impact de l’augmentation du CO2 atmosphérique sur le pH océanique et l’écosystème marin, dans : Avoiding dangerous climate change 8 : 65-70. Presses universitaires de Cambridge, New York.

Impact de l'acidification des océans sur le monde sous-marin

L’acidification des océans a des conséquences considérables Effets pour les eaux et leurs créatures vivantes. Certains sont déjà en plein essor. Comme vous le savez maintenant, la quantité d'ions hydrogène libres (H ⁺ ) dans l'océan diminue en raison de l'absorption de CO ₂ à – c’est pourquoi la valeur du pH baisse. Si vous regardez à nouveau la première figure, vous verrez que ions hydrogène libres (H ⁺ ) en réaction avec carbonate peut former du bicarbonate (HCO ₃ ^– ).

Les organismes tels que les moules, les crustacés et les coraux utilisent le carbonate de calcium pour construire et entretenir leurs coquilles et leurs squelettes. Les conditions de base pour la formation du carbonate de calcium sont le calcium (Ca ²⁺ ) et le carbonate (CO ₃ ^2- ). Ce dernier est lié à l'hydrogénocarbonate (HCO ₃ ^– ) en raison de la libération accrue d'ions hydrogène (H ⁺ ), ce qui signifie qu'il y en a moins disponibles pour la liaison avec les ions calcium. Dans le pire des cas, les coquilles et les squelettes se dissolvent en raison d’une sous-saturation en ions carbonate.

En résumé:

1. Une augmentation du CO ₂ = Augmentation des ions H ⁺ libres

→ Liaison de nombreux ions H ⁺ libres avec le carbonate (CO ₃ ^2- ) pour former de l'hydrogénocarbonate (HCO ₃ ^– ).

2. Augmentation des ions H ⁺ libres = diminution du carbonate

→ Les organismes tels que les moules, les crustacés et les coraux ont besoin de carbonate (ainsi que de calcium) pour construire et entretenir leurs coquilles et leurs squelettes.

3. Diminution du carbonate = diminution des moules, des coquillages et des coraux

Figure 4 : Dissolution d’une coquille de ptéropode ; Source : NOAA, Programme Carbone PMEL

La figure 4 montre la coquille d’un ptéropode (également appelé papillon de mer) exposée à l’eau de mer ajustée aux niveaux de température et de saturation prévus pour l’année 2100. Il n’a fallu que 45 jours pour qu’il se dissolve presque complètement.

Autres épisodes

Les moules, les coquillages et les coraux ne sont pas seulement touchés par une carence en carbonate lorsqu’ils sont complètement développés. Surtout au stade larvaire, leur développement est perturbé, leur croissance est limitée et la taille des populations devient plus petite. Dans l’ensemble, le taux de survie est plus faible. Cela signifie également qu’il y a moins de proies disponibles pour les poissons. Alors que les animaux adultes sont généralement très tolérants à la diminution du pH, les larves des animaux sont particulièrement sensibles. Chez les jeunes poissons-clowns, par exemple, l’acidification affecte leur odorat, ce qui rend plus difficile pour eux de détecter les ennemis dès le début. De plus, les animaux perdent leur habitat naturel en raison du déclin des récifs coralliens. La biodiversité étant maintenue notamment par les coraux, qui n'existeront quasiment plus d'ici la fin du siècle en raison de l'acidification, il est très probable que des changements majeurs se produisent. Leur disparition modifiera non seulement de manière significative l’habitat de nombreux autres animaux marins, mais aura également un impact sur la protection des côtes, le secteur du tourisme et la pêche. On ne sait pas encore exactement à quoi ressembleront les développements. Cependant, comme il existe des organismes tels que les algues et les herbiers marins qui bénéficient de l’excès _{de CO2} grâce à leur photosynthèse, ils pourraient dominer le monde sous-marin à l’avenir. On ne sait pas encore comment ce changement ou ce changement dans la chaîne alimentaire affectera la vie des différentes espèces de poissons ou des mammifères marins. En fin de compte , les changements de pH affectent également les propriétés acoustiques des océans. Les baleines, qui peuvent communiquer sur plusieurs kilomètres grâce à leur chant, sont déjà affectées par ce phénomène (plus d'informations à ce sujet dans notre article de blog sur Bruit sous-marin ). Les connexions exactes sont très complexe et pas encore complètement exploré .

Impact de l'acidification des océans sur l'humanité

L’acidification des océans ne se fera pas seulement sentir dans les océans eux-mêmes. Étant donné que l’océan remplit plusieurs fonctions pour les humains, l’humanité devra également Suivre ressens-le.

• L'océan comme source de nourriture
  Les pêcheries devront s’attendre à une diminution des prises en raison du déclin de nombreuses populations. Cela n’apportera pas seulement des changements aux personnes qui pratiquent elles-mêmes la pêche. Cela affectera toutes les personnes qui travaillent avec le poisson, comme celles de la chaîne de production et d’approvisionnement, les restaurants ou celles qui travaillent avec du matériel de pêche. En outre, les pays les plus pauvres ou les îles isolées qui dépendent du poisson comme principale source de nourriture ou de protéines seront particulièrement touchés.
  
  
• L'océan comme régulateur du climat
  L’océan joue un rôle majeur dans la régulation du climat en tant que puits _{de CO2} . Mais plus il y a de CO ₂ l'océan absorbe et plus l'océan devient acide, plus sa capacité d'absorption diminue. Si le CO ₂ Si les émissions continuent d’augmenter comme prévu, la capacité des océans à les absorber stagnera vers 2050, mais au plus tard en 2075. Par conséquent, le changement climatique progresserait encore plus rapidement et les mesures visant à réduire les émissions de _CO2 seraient renforcées. devrait être considérablement resserré.
  
  
• L'océan comme lieu de vacances
  En fin de compte, l’océan rend des services culturels en nous offrant un espace de détente du corps et de l’âme. Cependant, en raison de la hausse des températures et de l’acidification croissante, les cyanobactéries, également appelées algues bleu-vert, peuvent se multiplier extrêmement bien. Parce qu'elles contiennent des toxines et se répandent comme un tapis à la surface de l'eau lors de la floraison, la baignade est interdite lorsqu'elles apparaissent. À long terme, cela aura des conséquences fatales pour le tourisme.

Solutions

Les recherches menées jusqu’à présent se sont davantage concentrées sur les effets de l’acidification des océans et moins sur les solutions possibles. Il existe donc une sélection très limitée de littérature sur ce sujet. Globalement, trois stratégies de résolution sont connues, dont certaines sont interdépendantes : réduire, réparer et protéger. Réduire consiste à limiter la concentration _{de CO2} . Cela peut être réalisé soit en réduisant les émissions _{de CO2} , soit en éliminant les émissions _{de CO2} de l’atmosphère. D’autres mesures contre la destruction des récifs coralliens, comme l’utilisation d’agents alcalins ou « l’application d’algues », peuvent servir à les réparer, mais sont limitées à une application locale. Il existe également diverses approches en matière de stratégies de protection spécifiquement conçues pour renforcer la résilience. Cela pourrait par exemple prendre la forme d’une pêche durable ou d’une réduction des déchets dans les zones côtières. Vous pouvez en savoir plus sur ces solutions ici .

Conclusion

Dans l’ensemble, l’acidification des océans n’est probablement pas sans raison qualifiée de « jumeau maléfique » du changement climatique. Dans les deux cas, les dimensions sont globales et d’une portée si vaste qu’elles auront un impact majeur sur nos vies futures. Étant donné que les émissions _{de CO2} contribuent de manière significative à la progression du problème dans les deux cas, une réduction aiguë et drastique des émissions de _CO2 les émissions peuvent être contrées et les pires craintes peuvent au moins être atténuées. La bonne nouvelle est qu’il existe théoriquement suffisamment de moyens pour émettre moins. Comme l'a récemment publié une étude, la pêche présente un grand potentiel, par exemple pour réduire les émissions de CO2 _. pour sauver. Lors de la pêche avec chaluts de fond sera achevé dans un délai d'un an Gigatonne de carbone libéré, ce qui ne contribue pas moins au CO ₂ émissions que par Voyage en avion . À propos de moins de filets dans les océans et de moins de _CO2 Dans les airs, non seulement la nature et les animaux, mais aussi nous-mêmes serions ravis ! Pour en savoir plus, n'hésitez pas à vous renseigner sur le sujet.

Écrit par Neele de l'équipe Bracenet
Photo de couverture par yang wewe sur Unsplash