Sciences · Terre et climat
L’acidification des océans
L’acidification des océans est la baisse du pH de l’eau de mer provoquée par l’absorption du dioxyde de carbone émis par les activités humaines. Le pH de surface est passé d’environ 8,2 à 8,1 depuis l’ère préindustrielle.
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L’acidification des océans est parfois appelée « l’autre problème du CO2 ». Elle ne découle pas du réchauffement, mais directement de la chimie : le dioxyde de carbone qui se dissout dans l’eau de mer forme un acide. L’océan a absorbé environ un quart des émissions humaines de CO2, ce qui freine le réchauffement climatique, mais modifie profondément la chimie de l’eau.
L’océan n’est pas devenu acide
Le pH de l’eau de mer en surface est d’environ 8,1 : l’océan reste basique (voir acides et bases). Le mot acidification désigne une évolution vers l’acidité, pas un état acide.
Une baisse d’environ 0,1 unité de pH paraît minime, mais l’échelle de pH est logarithmique : elle correspond à une augmentation d’environ 30 % de la concentration en ions hydrogène (H⁺), une variation plus rapide que toutes celles connues depuis des millions d’années.
La chimie de l’acidification
Quand le CO2 de l’air se dissout dans l’eau de mer, plusieurs réactions s’enchaînent :
- CO2 + H2O → H2CO3 : formation d’acide carbonique ;
- H2CO3 → H⁺ + HCO3⁻ : l’acide libère un ion hydrogène et un ion bicarbonate ;
- H⁺ + CO3²⁻ → HCO3⁻ : une partie des ions hydrogène se combine aux ions carbonate déjà présents.
Bilan : l’eau devient plus acide et perd des ions carbonate. Or ces ions sont indispensables aux organismes qui fabriquent des coquilles et des squelettes en carbonate de calcium.
Les chiffres clés
| Indicateur | Valeur |
|---|---|
| pH de surface préindustriel | Environ 8,2 |
| pH de surface actuel | Environ 8,05 à 8,1 |
| Hausse de l’acidité (ions H⁺) | Environ 30 % |
| Part des émissions de CO2 absorbée par l’océan | Environ 25 % chaque année |
| pH projeté en 2100, scénario d’émissions très élevées | Environ 7,7 |
Les mesures continues, comme celles de la station ALOHA à Hawaï depuis 1988, montrent une baisse régulière du pH, parallèle à la hausse du CO2 dans l'atmosphère. Le GIEC juge, dans son sixième rapport (2021), qu’il est pratiquement certain que les émissions humaines de CO2 sont la cause principale de l’acidification actuelle de l’océan de surface.
Les effets sur la vie marine
Les organismes calcifiants
Coraux, huîtres, moules, oursins, certains planctons (ptéropodes, foraminifères, coccolithophores) construisent leur squelette ou leur coquille en carbonate de calcium. Dans une eau moins riche en carbonate, ils dépensent plus d’énergie pour calcifier, grandissent moins vite ou produisent des coquilles plus fragiles. Les larves sont les plus sensibles.
Les récifs coralliens
Les récifs coralliens cumulent deux menaces : le réchauffement de l’eau, qui provoque le blanchissement, et l’acidification, qui ralentit la construction du récif et accélère sa dissolution. Selon le GIEC, la plupart des récifs tropicaux subiraient des pertes très importantes dès un réchauffement de 1,5 °C.
Les chaînes alimentaires
Les ptéropodes, petits escargots nageurs des mers froides, nourrissent poissons, oiseaux et baleines. Leurs coquilles se dissolvent dans les eaux sous-saturées de l’océan Austral. Leur déclin pourrait se répercuter sur toute la chaîne alimentaire. Certains organismes, comme des algues ou des herbiers, pourraient au contraire profiter de davantage de CO2.
L’acidification dans l’histoire de la Terre
Des épisodes d’acidification ont accompagné des crises du passé : la crise du Permien-Trias il y a 252 millions d’années, et le maximum thermique du passage Paléocène-Éocène il y a 56 millions d’années, quand une injection massive de carbone a dissous les sédiments calcaires des fonds marins (voir paléoclimat et extinctions de masse). La différence actuelle est la vitesse : le CO2 augmente en quelques siècles, trop vite pour que les mécanismes naturels de compensation, qui agissent sur des milliers d’années, suivent.
Que peut-on faire ?
L’acidification ne peut être freinée qu’en réduisant les émissions de CO2 : contrairement au réchauffement, elle ne serait pas corrigée par des techniques qui réfléchiraient la lumière solaire. Localement, la protection des herbiers et des mangroves, qui absorbent du CO2, et la réduction des pollutions côtières peuvent améliorer la résilience des écosystèmes. Le retour à la chimie préindustrielle prendra, lui, des milliers d’années.
Questions fréquentes
L’acidification des océans est-elle liée au réchauffement climatique ?
Elles ont la même cause, les émissions de CO2, mais des mécanismes différents. Le réchauffement vient de l’effet de serre ; l’acidification, de la dissolution du CO2 dans l’eau. Les deux se renforcent pour les coraux.
Peut-on se baigner dans un océan acidifié ?
Oui. Le pH de l’eau de mer reste basique, autour de 8, et la variation n’a aucun effet perceptible pour un baigneur. Le problème concerne les organismes marins, dont la chimie interne est très sensible.
L’océan va-t-il continuer à absorber notre CO2 ?
Oui, mais de moins en moins efficacement en proportion : une eau plus chaude et plus chargée en carbone dissout moins de CO2. Le GIEC prévoit que la part des émissions absorbée par l’océan et les terres diminue dans les scénarios d’émissions élevées (voir puits de carbone).