🌊 Acidification des océans
Dépassée, risque croissantEn absorbant une partie du CO₂, l'océan devient plus acide, ce qui menace coquillages, coraux et toute la chaîne alimentaire marine.
🌊 Pourquoi l'océan s'acidifie
pH, chimie des carbonates, calcification et rétroactions
▼ Déplier
🌊 Pourquoi l'océan s'acidifie
pH, chimie des carbonates, calcification et rétroactions
🌊 Pourquoi l'océan s'acidifie : « l'autre problème du CO₂ »
L'océan a absorbé environ un quart de tout le CO₂ que nous avons émis. C'est une bonne nouvelle pour le climat (sans lui, l'air serait bien plus chaud), mais une mauvaise pour l'eau : ce CO₂ dissous ne reste pas neutre, il se transforme en acide carbonique. Plus on émet de CO₂, plus l'océan en absorbe, plus il s'acidifie. Ce n'est pas le réchauffement qui acidifie l'eau : c'est directement le CO₂, indépendamment de la température.
Le pH de l'océan depuis les années 1980 :
Lecture : le pH de surface est passé d'environ 8,2 avant l'ère industrielle à ~8,05 aujourd'hui. Une baisse de 0,1 paraît minuscule, mais l'échelle de pH est logarithmique : cela correspond déjà à environ +30 % d'acidité (d'ions H⁺). Données station ALOHA (programme Hawaii Ocean Time-series), cohérentes avec les séries BATS et ESTOC.
Ce qui se passe dans l'eau : l'équilibre des carbonates
Quand le CO₂ se dissout dans l'eau de mer, il déclenche une chaîne de réactions :
CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻ ⇌ 2 H⁺ + CO₃²⁻
CO₂ → acide carbonique → ion bicarbonate (HCO₃⁻) → ion carbonate (CO₃²⁻)
Ajouter du CO₂ pousse cette réaction vers la droite : cela libère des ions H⁺ (c'est ça, l'acidification, la baisse du pH). Mais ces H⁺ en excès viennent aussitôt se combiner aux ions carbonate (CO₃²⁻) pour former du bicarbonate (HCO₃⁻). Résultat paradoxal : en ajoutant du carbone, on appauvrit l'eau en ions carbonate, qui sont justement la brique de base dont le vivant a besoin.
🐚 Le problème de la calcification
Coraux, coquillages, oursins, et un plancton minuscule (coccolithophores, ptéropodes) fabriquent leur squelette ou leur coquille en carbonate de calcium (CaCO₃), en assemblant du calcium et des ions carbonate. Moins il reste de carbonate dans l'eau, plus cette calcification devient difficile et coûteuse en énergie. Dans les eaux les plus acides, les coquilles peuvent même commencer à se dissoudre. Or ce plancton calcaire est à la base de la chaîne alimentaire marine : c'est tout l'édifice qui vacille.
Pression partielle et diffusion : comment le CO₂ entre dans l'eau
À la surface, le CO₂ passe naturellement de l'air vers l'eau (et inversement) pour équilibrer les pressions partielles de CO₂ (la pCO₂) de part et d'autre. Comme la pCO₂ de l'atmosphère ne cesse de monter, le flux net va de l'air vers l'océan : c'est cette diffusion permanente qui fait de l'océan une immense « pompe » à carbone. Le CO₂ étant plus soluble dans l'eau froide, ce sont les mers froides (pôles) qui en absorbent le plus.
Les rétroactions climatiques
- 🔥Eau plus chaude = moins de CO₂ absorbé. Le réchauffement diminue la solubilité du CO₂ : une eau plus chaude retient moins de gaz, donc la pompe océanique faiblit et plus de CO₂ reste dans l'air (rétroaction positive).
- 🧪Un océan qui sature. Plus l'océan s'acidifie, moins il lui reste de carbonate pour « tamponner » le CO₂ qu'il absorbe. Sa capacité à en encaisser davantage diminue donc avec le temps : le puits se fatigue.
- 🦠Une pompe biologique fragilisée. Si le plancton calcaire décline, c'est aussi une partie du carbone qu'il entraînait vers les profondeurs qui n'est plus stockée.
💊 Et l'alcalinisation des océans ? Un pansement, pas un remède
Une piste de géo-ingénierie consiste à alcaliniser l'océan : y répandre des minéraux basiques (roche broyée comme l'olivine, chaux) pour augmenter son alcalinité, neutraliser une partie de l'acidité et lui faire réabsorber du CO₂. Sur le papier, cela contrerait à la fois l'acidification et une part du réchauffement. En pratique, c'est un pansement : il faudrait extraire, broyer et épandre des quantités colossales de roche (impact minier et énergétique), les effets écologiques locaux sont mal connus, et surtout cela ne traite pas la cause. Le seul vrai remède reste de réduire nos émissions de CO₂ à la source.
Voir les sources
- Hawaii Ocean Time-series (station ALOHA) : baisse continue du pH de surface et hausse de la pCO₂ de l'eau de mer depuis 1988, en parallèle du CO₂ atmosphérique.
- GIEC, rapport spécial océan et cryosphère (SROCC, 2019) : l'océan a absorbé ~20-30 % du CO₂ anthropique depuis 1980 ; pH de surface en baisse d'environ 0,1 depuis l'ère préindustrielle (~+30 % d'acidité).
- NOAA, Ocean Acidification : chimie des carbonates, calcification et effets sur le vivant marin.