L’acidification des océans désigne le processus par lequel les océans de notre planète deviennent plus acides en raison de l’augmentation mondiale des émissions de dioxyde de carbone.
Depuis la révolution industrielle, les experts estiment que les océans de la Terre ont absorbé plus d’un quart du dioxyde de carbone atmosphérique (CO2) libéré par la combustion des combustibles fossiles. Une fois dans l’océan, le dioxyde de carbone dissous subit une série de réactions chimiques qui augmentent la concentration d’ions hydrogène tout en abaissant le pH de l’océan et les minéraux carbonatés – un processus appelé acidification des océans.
Des études ont montré que l’acidification des océans pourrait avoir des conséquences dramatiques pour la vie marine et les communautés dont les moyens de subsistance dépendent des ressources de nos océans.
Qu’est-ce qui cause l’acidification des océans ?
Lorsque le dioxyde de carbone de l’atmosphère est dissous dans l’eau de mer, il forme de l’acide carbonique et libère des ions hydrogène. L’acidité ou l’alcalinité est déterminée par le nombre d’ions hydrogène (H+) dissous dans l’eau et est mesurée par l’échelle de pH. Ces ions hydrogène se lient aux ions carbonate (CO3-) disponibles pour former du bicarbonate (HCO3-), épuisant ainsi le carbonate disponible dans les océans. C’est une grosse affaire car moins de carbonate dans les océans rend plus difficile pour les créatures calcifiantes comme les coraux, les palourdes, les oursins ou le plancton de former leurs coquilles ou squelettes de carbonate de calcium (CaCO3).
« À l’heure actuelle, nous rejetons environ 10 milliards de tonnes de carbone par an dans l’atmosphère et environ deux milliards et demi de tonnes de ce carbone vont dans l’océan », a déclaré à Live Science Scott Doney, professeur de sciences environnementales à l’université de Virginie.
Depuis le début de l’industrialisation, il y a plus de 200 ans, le pH des eaux de surface des océans a diminué de 0,1 unité. Cela peut sembler peu, mais le pH est logarithmique, ce qui signifie que chaque unité représente une augmentation décuplée de l’acidité. Ce 0,1 représente une augmentation d’environ 30 % de l’acidité. On estime que d’ici la fin du siècle, le pH pourrait diminuer de 0,4 unité si les émissions mondiales se poursuivent selon une approche « business as usual », selon le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat.
En fait, les chercheurs ont constaté que nos océans deviennent plus acides plus rapidement qu’à n’importe quel moment au cours des 300 derniers millions d’années – une période couvrant quatre extinctions massives.
« Tout au long des années 1950, les gens étaient préoccupés par le fait que l’océan absorbe tout ce carbone », a déclaré Doney. « Nous savions que cela changerait la chimie de l’eau de mer, mais nous ne savions pas avant la fin des années 90 à quel point les organismes étaient sensibles à l’acidification des océans. »
Ce que l’acidification des océans fait aux coraux et à d’autres formes de vie marine
Malheureusement, bon nombre des organismes les plus sensibles à l’acidification des océans constituent la base du réseau alimentaire écologique dans les milieux océaniques. Menacer ces espèces met en danger un nombre encore plus important de vie marine et, par ricochet, les communautés qui dépendent des ressources autrefois abondantes de l’océan. Les animaux comme les coraux, qui sont déjà menacés par l’augmentation de la température des océans, sont particulièrement exposés à l’acidification des océans. Des études ont montré que l’augmentation de l’acidification des océans a un impact négatif sur la capacité de nombreuses espèces de coraux à faire croître leur squelette de calcium.
En revanche, des études ont montré que de minuscules phytoplanctons calcifiants appelés coccolithophores profitent temporairement du changement climatique. Ces bestioles unicellulaires ressemblant à des plantes vivent en abondance dans les couches supérieures des océans de la Terre, absorbant la lumière du soleil et le dioxyde de carbone par photosynthèse. Les coccolithophores sont connus pour les magnifiques et complexes plaques microscopiques d’armure qu’ils forment à partir de carbonate de calcium, appelées coccolithes. Ces minuscules algues sont les principaux calcifiants de nos océans et contribuent de manière importante au cycle du carbone sur Terre. Lorsque les coccolithophores meurent, leurs enveloppes de calcite coulent au fond de la mer, déposant du carbone.
« Au cours des dernières décennies, l’augmentation du dioxyde de carbone a favorisé de manière différentielle les coccolithophores parce que leur système photosynthétique n’était pas encore saturé , et que cette énergie supplémentaire se traduisait par des taux de croissance plus élevés », a déclaré Sara Rivero-Calle, chercheuse au Centre des sciences marines de l’Université de Caroline du Nord, à Wilmington. « Mais une fois que les niveaux de dioxyde de carbone atteignent un certain seuil, leur taux de croissance cesse d’augmenter parce qu’ils doivent consacrer davantage d’énergie à la calcification plutôt qu’à la croissance et à la division ». En ce sens, les coccolithophores ne sont pas très différents des autres calcifiants – le faible pH associé à l’acidification des océans rendra finalement la calcification plus difficile pour eux. »
Comment l’acidification des océans affecte-t-elle les humains ?
« Les coraux sont ce que nous appelons une espèce fondatrice, car ils génèrent l’habitat dans lequel vivent les autres organismes. Si les coraux se déplacent ou changent, cela affecte tout le monde », a déclaré Doney. Et cela inclut les humains.
« Les coraux sont particulièrement importants pour le monde en développement. De nombreuses petites nations côtières et insulaires dépendent des récifs coralliens pour leur approvisionnement en nourriture et les revenus qu’elles génèrent grâce aux loisirs et au tourisme », a-t-il déclaré. « La présence de coraux protège également leur littoral des tempêtes et des vagues, donc si ces récifs commencent à s’éroder, cette protection diminue. »
Les effets de l’acidification des océans ne sont pas égaux. Certaines régions et certains organismes seront affectés à un degré plus élevé et plus tôt que d’autres. De nombreuses eaux côtières subissent déjà les effets négatifs de l’acidification des océans. Les rivières peuvent apporter des eaux polluées et plus acides aux environnements côtiers, ce qui ajoute un stress supplémentaire. La remontée des eaux océaniques, où les courants amènent des eaux plus froides et plus concentrées en dioxyde de carbone des profondeurs de l’océan vers la surface, amplifie également les effets de l’acidification des océans dans les eaux côtières.
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Les côtes nord-ouest du Pacifique et nord-est de l’Atlantique des États-Unis sont particulièrement à risque, a déclaré M. Doney. Ces régions ont des industries conchylicoles de plusieurs millions de dollars qui voient de première main les effets de l’acidification localisée. Les fermes ostréicoles du nord-ouest du Pacifique ont connu d’importants échecs de production après que des milliards de larves d’huîtres se soient dissoutes à cause de l’acidification de l’océan. Les pêcheries de saumon sauvage de la région pourraient également être en danger, car les coquilles de minuscules escargots marins appelés ptéropodes (une source importante de nourriture pour les saumons juvéniles) sont connues pour se dissoudre dans des conditions acides.
Que vous soyez un microscopique phytoplancton de la mer ou un être humain terrestre, il est très probable que l’acidification des océans ait un impact sur votre vie à long terme. La mauvaise nouvelle est que nos océans continueront à s’acidifier si les émissions mondiales de dioxyde de carbone se poursuivent.
« Notre meilleur cas est que nous stabilisions nos émissions de carbone. À l’heure actuelle, nous sommes à environ 410 parties par million de dioxyde de carbone dans notre atmosphère », a déclaré M. Doney – un niveau qui permettrait à l’acidification des océans de se stabiliser éventuellement. « Le pire scénario est que nous ne ralentissions pas les émissions de carbone et que l’acidification continue de progresser », a-t-il ajouté. « Il y aura un certain seuil que les écosystèmes atteindront et où ils ne pourront plus suivre. »