Le cycle du carbone
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Le carbone n'a pas la cote. Et pourtant : cet élément est essentiel à la vie sur Terre, ainsi que l'illustre le fameux "cycle du carbone". Explications.
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Tout comprendre sur l'acidification des océans
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Les points clés à découvrir dans cet article
Comment fonctionne le phénomène d'acidification
Les problèmes posés
Les risques qui nous pendent au nez
Comment arranger les choses
“L'océan est au cœur des enjeux du climat et de la biodiversité. Il est considéré, au même titre que la forêt, comme le "poumon" de la Terre. ”
Un trésor, donc. Mais un trésor, vous l’aurez deviné, menacé.
Ça n’a déjà rien de réjouissant de savoir que tout un écosystème - dont nous apprécions largement la beauté via moult reportages - est peut-être voué à disparaître. Ce qu’on sait moins, c’est que les dégâts ne s’arrêteraient pas là.
Selon l’IAEA, “les moyens de subsistance des quelque trois milliards de personnes qui dépendent de la biodiversité marine et côtière risquent d’être compromis par l’acidification des océans”.
IAEA
Agence internationale de l'énergie atomique
Qu’est-ce que l’acidification des océans ?
En bref
En termes techniques, l'acidification des océans désigne la baisse du pH de ces gigantesques étendues d’eau. Plus simplement, nos océans deviennent de plus en plus acides et donc corrosifs - à l’image d'autres types de liquide (l'un des plus extrêmes sur l'échelle du pH étant le vinaigre).
Le pH mesure le degré d’acidité d’un liquide. C’est un peu contre-intuitif, mais plus le pH est bas, plus le liquide est acide en réalité.
Le mécanisme de l’acidification
Les océans sont un puits de carbone naturel, ce qui veut dire qu’ils absorbent naturellement le fameux CO₂ (dioxyde de carbone) dont vous avez certainement entendu parler - compte tenu de son rôle dans la survenue du réchauffement climatique.
Pour plus d’informations, n’hésitez pas à consulter notre article dédié sur le réchauffement climatique.
Or, une fois dissous dans l’eau de mer, le CO₂ ne reste pas tel quel : il réagit et induit donc une série de réactions chimiques.
- D’abord, le CO₂ se mélange à l’eau et forme de l’acide carbonique (comme dans une boisson gazeuse).
- Ensuite, l’acide carbonique se décompose en plusieurs composants, parmi lesquels des ions hydrogène (H⁺).
- Et plus il y a des ions H⁺, plus le pH de l’eau diminue.
En temps normal, l’océan est capable d’absorber un peu de CO₂ sans se dérégler. Il agit comme un immense tampon neutralisant l’excès d’acidité, car il contient des ions carbonate (CO₃²⁻), qui captent ces ions H⁺.
Résultat : le pH reste stable. C’est ce qu’on appelle la “capacité tampon” de l’océan.
Sauf que voilà, nous avons émis tant de CO₂ que ces fameux ions d’hydrogène sont désormais trop nombreux. Le système tampon de l’océan réagit un peu comme le ferait une éponge : si on verse quelques gouttes, l’éponge absorbe, mais si on lui vide un seau d’eau dessus, l’éponge sature et l’eau inonde la totalité de la surface. Or nos émissions actuelles de CO2, c’est un sacré saut d’eau.
Étape 1
CO₂ + H₂O
Formation d’acide carbonique
Le CO₂ se dissout dans l’eau et forme de l’acide carbonique (H₂CO₃).
Le CO₂ se dissout dans l’eau et forme de l’acide carbonique (H₂CO₃).
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Étape 2
H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻
Libération d’ions
L’acide carbonique se décompose en ions hydrogène (H⁺) et bicarbonate.
L’acide carbonique se décompose en ions hydrogène (H⁺) et bicarbonate.
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Étape 3
CO₃²⁻ + H⁺
Tamponnage
Les ions carbonate captent les H⁺ pour tamponner l’acidité et maintenir le pH.
Les ions carbonate captent les H⁺ pour tamponner l’acidité et maintenir le pH.
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Étape 4
Excès de H⁺
Déséquilibre acido-basique
Trop d’ions H⁺ à capter : le tamponnage ne suffit plus, le pH diminue.
Trop d’ions H⁺ à capter : le tamponnage ne suffit plus, le pH diminue.
Pourquoi est-ce un problème ?
Une menace pour la biodiversité
Nos océans ne sont pas supposés être aussi corrosifs. Du moins, pas s’ils doivent abriter l’ensemble des écosystèmes que nous connaissions jusque-là…
De nombreux animaux marins ont besoin de carbonate de calcium pour former leur coquille ou leur squelette. Mais l’acidification :
réduit la disponibilité du carbonate
qui permettrait de fabriquer de nouvelles coquilles ou squelettes.
rend l’eau plus "corrosive"
pour les coquilles et squelettes déjà formés.
Au-delà du drame incarné par la seule disparition des espèces concernées, cette réalité menace également l’équilibre des chaînes alimentaires existantes, dont la perturbation pourrait à son tour entraîner la disparition d'autres espèces…
Ceci sans parler du problème très spécifique posé par le phytoplancton, sans qui nous aurions beaucoup de souci à nous faire…
Pour rappel, le phytoplancton est un minuscule végétal marin dont le rôle est pourtant crucial à notre survie, puisqu’il produit une bonne partie de l’oxygène que nous respirons (environ 50 %). Or, certaines espèces de phytoplancton – notamment celles à coquille calcaire – sont particulièrement sensibles à l’acidification. Si elles devaient disparaître, une partie de la production d’oxygène s’en trouverait entravée.
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La saturation de l’un de nos plus précieux puits de carbone
Plus les océans absorbent du CO₂, plus ils deviennent acides, et moins ils sont capables d’en absorber davantage. On parle parfois de saturation du "puits de carbone océanique".
La capacité des océans à “tamponner” l’acidité repose sur la présence dans l’eau de composants naturels : les ions carbonate que nous évoquions au début de cet article. Des ions carbonate que l’excès de nos émissions épuise, tout simplement. À une époque où nous devons chercher par tous les moyens à réduire nos émissions, c’est peu dire que cela tombe mal. Mais la vérité, c’est que nos océans nous ont d’ores et déjà permis de retarder la catastrophe aussi longtemps qu’ils en étaient capables.
“Environ un tiers du dioxyde de carbone (CO2) généré par les activités humaines a été absorbé par l’océan depuis le début de la révolution industrielle.”
“(...) C'est une bonne chose pour l'atmosphère. Sans cette réduction supplémentaire de dioxyde de carbone, la planète se serait réchauffée encore plus qu'elle ne l'a déjà fait. (National Geographic)”
L’effet d’accumulation
Les problématiques qui se posent à l’échelle des océans sont nombreuses, et il est important de ne pas tout mélanger… Mais aussi d’avoir conscience que des dérèglements simultanés pourraient venir à s’entrechoquer.
Exemple : l’acidification des océans n’affecte pas directement le ralentissement du Gulf Stream (et inversement).
- En revanche, les deux phénomènes partagent une même cause initiale : l’excès de nos émissions de CO₂, qui vient bouleverser les mécanismes de l’océanographie climatique.
- Malheureusement, les réactions en chaîne de part et d’autre pourraient s’influencer mutuellement à travers les grands équilibres océaniques. Et pas pour le meilleur.
En effet, le ralentissement du Gulf Stream a pour conséquence de réduire le brassage des eaux. Qui dit moins de brassage dit donc stagnation (au moins dans une certaine mesure) et donc accentuation potentielle du phénomène d'acidification en certains endroits.
Nous insistons cependant, il ne s’agit pas de la même chose. Pour vous aider à cerner les différences, vous trouverez ci-dessous un visuel récapitulatif des caractéristiques propres à chacune de ces problématiques.
Acidification des océans
Résulte de l’absorption excessive de CO₂ par l’océan, entraînant une baisse du pH.
Ralentissement du Gulf Stream
Provoqué par la fonte des glaces et la dilution de la salinité, qui freinent la circulation thermohaline.
Acidification des océans
Menace directe pour les organismes marins calcaires (coraux, coquillages, plancton à coquille).
Ralentissement du Gulf Stream
Modifie les courants océaniques et les climats régionaux (Europe, Afrique de l’Ouest, Amazonie).
Acidification des océans
Empêche l’océan de stocker efficacement le CO₂, aggravant le changement climatique.
Ralentissement du Gulf Stream
Réduit le brassage vertical des eaux, pouvant accentuer l’acidification locale.
Acidification des océans
Conséquence chimique directe des émissions de gaz à effet de serre.
Ralentissement du Gulf Stream
Phénomène physique lié au réchauffement et à la fonte des glaces.
Acidification des océans
Effet invisible mais déjà mesuré dans toutes les zones océaniques.
Ralentissement du Gulf Stream
Phénomène encore progressif, mais dont les signes sont de plus en plus visibles.
Où en est-on aujourd’hui ?
“Depuis le début de la révolution industrielle, le pH moyen des eaux de surface de l'océan est passé de 8,2 à 8,1. ”
Cela semble peu… Et pourtant : cela représente déjà une augmentation de 30 % de l’acidité.
National Geographic
Média spécialisé dans la science et l'exploration
En clair, le changement que nous connaissons depuis le début de la révolution industrielle (un clin d’œil à l’échelle de ces fameux “temps géologiques”) est beaucoup trop rapide pour permettre cette adaptation - si tant est qu’elle soit possible pour certaines espèces.
Peut-on inverser la tendance ?
Dans l’absolu, la réponse est “oui”. Nous pouvons inverser la tendance, sous réserve de prendre dès maintenant les mesures adéquates.
Mais - car il y a un “mais” - il ne faut pas s’attendre à ce que le système se rééquilibre dans un avenir proche. Même si nous faisons ce qu’il faut.
POC
Plateforme Océan & Climat
Ce qui se trouve aujourd’hui dans nos océans y restera des décennies voire des siècles. Tout cet excès de CO2 a été entraîné vers les grands fonds marins et nous n’arrêterons pas la mécanique qui s’enclenche naturellement à son contact.
Oui, nous pouvons inverser la tendance en arrêtant les frais dès maintenant. Mais il nous faudra patienter très très longtemps avant de voir un jour l’océan redevenir le puits de carbone qu’il était.
Ceci posé, comme pour la reforestation, ce n’est pas parce que le chemin sera long que cela signifie qu’il ne doit pas être entrepris. Vos enfants, vos petits-enfants et vos arrière-petits enfants récolteront les fruits de cet effort. Et Dieu sait qu’ils vont en avoir besoin.
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Comment agir ?
La réduction de notre empreinte carbone collective constitue la priorité absolue.
Le phénomène d’acidification étant directement lié à nos émissions de CO2, il nous faut impérativement réduire ces dernières au maximum et le plus vite possible.
- À cet égard, nous sommes tous et toutes concerné(e)s. Entreprises, collectivités, gouvernements, individus… Nous pouvons tous et toutes participer à l’effort, y compris au travers de gestes très simples, en ne cédant simplement pas aux incitations à consommer toujours plus de produits et de services en tout genre.
- Le chantier du côté des entreprises ou des organisations étatiques est bien entendu plus complexe. Mais là encore, ce n’est pas parce que le chantier est complexe qu’il ne doit pas être mené… En l’état actuel de la situation, le plus important est d’avancer dans le bon sens, même lentement. Établissez un plan de transition sur plusieurs années et abordez les problématiques posées une par une, afin de vous consacrer pleinement à chacune d’elles et d’ancrer le changement dans la durée.
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