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07 avril 2009
La concentration croissante de CO2 acidifie les océans
Ces altérations chimiques affecteraient déjà les écosystèmes marins.
Washington - La concentration croissante de gaz carbonique, ou dioxyde de carbone, dans l'atmosphère résultant d'activités humaines a des conséquences qui vont au-delà du réchauffement de la planète. Le CO2 est absorbé par les océans où il modifie la composition chimique de l'eau et transforme graduellement l'écosystème marin.
Ce processus dit « d'acidification de l'océan » affectera le plus visiblement - ou affecte déjà, selon certains experts scientifiques - les espèces animales marines de toute taille, dont l'exosquelette est formé de carbonate de calcium et d'autres produits chimiques qui existent en grandes quantités depuis des millions d'années dans les océans.
L'acidification de ceux-ci pourrait réduire la présence des produits chimiques que les animaux utilisent pour former leurs cuticules ou autres parties externes de leur corps. Cette acidification pourrait finir un jour, dans des cas extrêmes, par dissoudre leur carapace.
Évaluant les données obtenues dans le cadre d'activités telles que le programme Climate Variability and Predictability (Variabilité et conjectures climatiques), le World Ocean Circulation Experiment (Essais sur les courants marins mondiaux) et les modèles informatiques des courants marins, les chercheurs ont confirmé que la composition chimique des océans change au fur et à mesure que leur surface absorbe le CO2 d'origine anthropique, c'est-à-dire produit par des activités humaines.
Mais l'impact que ce processus d'acidification aura sur la faune et la flore des océans n'a pas encore été bien étudié ou déchiffré.
« L'acidification de l'océan pourrait provoquer une réorganisation à tous les niveaux de l'océan, de la chaîne alimentaire », a dit à America.gov Victoria Fabry qui est océanographe au centre d'études biologiques à l'université d'État de Californie à San Marcos.
« La structure de l'écosystème marin pourrait être entièrement transformée par rapport à son état actuel », a ajouté Mme Fabry. « Il est certain que cet écosystème va changer mais nous ne savons pas exactement comment. C'est une expérimentation que nous n'aurions pas souhaitée si elle n'était pas déjà en cours. »
L'eau de mer est fondamentale
La vie humaine et la vie en milieu marin ont beaucoup de choses en commun et l'une d'entre elles est le potentiel hydrogène ou pH qui mesure l'acidité ou la basicité d'une solution. Par exemple, l'acide sulfurique - qui est une composante de la pluie acide -, les jus d'agrumes et les boissons gazeuses sont des solutions acides ; les savons, le bicarbonate de soude et l'eau de mer sont des solutions alcalines ou basiques.
L'échelle du pH va de 0 à 14. L'eau a un pH de 7, c'est-à-dire qu'elle est neutre. Toute solution avec un pH de moins de 7 est dite acide ; au-dessus de 7, elle devient basique ou alcaline.
La valeur du pH dans le sang humain ne varie que de 0,1 unité pH, proche du niveau neutre, allant seulement de 7,35 à 7,45. Si le pH augmente ou baisse par rapport à cette moyenne chez l'être humain, la maladie s'ensuit. Le pH pour l'eau de mer, qui est légèrement basique comme le sang, ne peut varier qu'entre 8 et 8,3 sans entraîner des conséquences néfastes.
Le potentiel hydrogène des océans était parmi les préoccupations des chercheurs, venus de 30 pays différents, qui en 1990 ont lancé les Essais sur les courants marins, un programme ambitieux sur huit ans visant à déterminer le rôle des océans dans le climat de la planète et à rassembler des données de base pour évaluer les futurs changements.
Une situation très grave
Dans le cadre de ce programme, Richard Feely et Christopher Sabine ont dirigé une initiative visant à évaluer la répartition du CO2 anthropique dans les divers océans. MM. Feely et Sabine sont chercheurs au Laboratoire de l'environnement marin de l'océan Pacifique à Seattle, qui relève de l'Administration nationale des études océanographiques et atmosphériques (NOAA).
« Des chercheurs de huit pays ont entrepris 99 croisières, recueillant environ 72.000 échantillons marins dans le monde entier, » a dit l'expert principal Richard Feely à Americo.gov. « Nous avons obtenu, pour la première fois, une évaluation globale de la distribution de CO2 et d'autres carbones absorbés par les espèces dans les océans de la planète. Ce faisant, M. Sabine a réussi à établir une carte montrant les quantités de CO2 anthropiques dans les différents océans. »
« Nous avons déterminé, en fin de compte, que les océans ont absorbé 118 petagrammes de dioxyde de carbone - un petagramme équivaut à un milliard de tonnes », a dit à America.gov l'océanographe principal Christopher Sabine. Une tonne ayant à peu près à la taille d'une petite voiture, les océans ont donc absorbé l'équivalent de 118 milliards de petites voitures.
« Au cours des deux derniers siècles, ces 118 petagrammes de carbone ont fait baisser le pH marin de 0,1 unité », a indiqué M. Sabine. « Cela ne semble pas énorme mais en fait, cela représente une augmentation de 30 % de l'acidité de l'océan. Si nous continuons à accroître les émissions de CO2 dans l'atmosphère au rythme actuel (l'océan absorbant 22 millions de tonnes de carbone par jour), le pH de l'océan pourrait diminuer de 0,3 unités supplémentaires d'ici à la fin du siècle », soit une augmentation de 150 % de l'acidité.
« Nous avons déjà constaté que ce phénomène a un impact significatif et mesurable sur les océans, mais les prévisions pour l'avenir font craindre une situation bien plus grave », a-t-il souligné.
La situation actuelle
M. Feely a dit qu'aujourd'hui, sur toutes les surfaces des océans jusqu'à une profondeur de 200 mètres, il y a un excédent des produits chimiques nécessaires aux espèces marines qui en ont besoin pour former leur exosquelette à base de carbonate de calcium - l'eau est super-saturée. Tout au nord de l'océan Pacifique, à partir de 200 mètres de profondeur, on observe un déficit de produits chimiques - l'eau est sous-saturée - et les carapaces formées de carbonate de calcium se dissolvent dans ces eaux caustiques.
Les modèles informatisés des conditions océaniques suggèrent que si les quantités de CO2 dans l'atmosphère ne sont pas significativement réduites, l'acidification pourrait rendre les eaux de surface trop corrosives pour les carapaces de ces espèces marines, d'ici 2020 à 2030 dans l'océan Arctique, en 2040 dans l'Antarctique et vers 2090 pour le nord de l'océan Pacifique.
Personne n'avait examiné les conditions des eaux côtières au regard de l'acidification avant 2007, quand MM. Feely et Sabine ont lancé le programme sur le carbone le long de la côte ouest de l'Amérique du Nord, menant leurs recherches à bord du navire Wecoma. Quittant la baie Queen Charlotte Sound au Canada, la Wecoma a longé les côtes des États de Washington, de l'Oregon et de la Californie, allant jusque dans la Basse-Californie au Mexique.
L'équipe de chercheurs a découvert que les vents de l'été poussaient les eaux super-saturées de la surface loin des côtes mais en rapprochaient les eaux sous-saturées des profondeurs, les faisant remonter parfois jusqu'à la surface.
« Nous avons découvert que les changements qui devraient se produire d'ici la fin du siècle dans les océans, selon les modèles informatisés, ont déjà lieu le long de toutes les côtes du continent que nous avons observées, » a indiqué M. Feely. « Il s'agit donc d'un problème actuel et non d'un problème qui pourrait apparaître à l'avenir. »
