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D'après les dernières recherches scientifiques, les océans abritent 2,2 millions d'êtres vivants et 250000 espèces. Cela représente 13% de la totalité des espèces présentes sur Terre. Nous verrons à travers cette étude que l'acidité de ces espaces de vie est en constante augmentation et menace de nombreuses espèces. SOURCE (chiffres): ESN-PSL

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En chimie, on mesure l'acidité d'une solution grâce au potentiel hydrogène (Ph). On le mesure sur une échelle allant de 1 à 14.
Ph=7 signifie que la solution est neutre (autant d'ions H3O+ que d'ions HO-).
Ph<7 signifie que le milieu est acide (plus de HO3+ que de HO-).
Ph>7 signifie que le milieu est basique (plus de HO+ que de HO3-).

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Les eaux de pluie se concentrent en dioxyde de carbone (CO2) lorsqu'elles traversent l'atmosphère. Elles sont ensuite capable de dissoudre certains minéraux contenus dans les roches. L'acidification des océans est un phénomène qui se produit lorsque le niveaux de CO2 dans l'atmosphère augmente. Le CO2 est absorbé par l'océan, où il réagit avec l'eau pour former de l'acide carbonique (H2CO3), ce qui abaisse le pH de l'eau de mer. En d'autres termes, l'eau de mer devient plus acide.

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Schéma des causes de l'augmentation de l'acidité des océans 

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Schéma des causes de l'augmentation de l'acidité des océans 

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Avant la révolution industrielle des XVIIIe et XIXe siècles, leur pH moyen était d’environ 8,2. Il est maintenant de 8,1. Les océans sont donc environ 30 % plus acides qu’à la période pré-industrielle. Selon le sixième Rapport d’évaluation du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC), le pH des océans est pour l'instant basique mais pourrait descendre à 7,8 environ d’ici 2100. Cette situation rendrait les océans 150 % plus acides et affecterait la moitié de la vie aquatique.       SOURCE: iaea.org

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Acidité de l'océan en fonction de la profondeur 

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Acidité de l'océan en fonction de la profondeur 

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On souffle avec une paille dans de l'eau contenue dans un bécher.
Il y a insufflation de dioxyde de carbone (CO2) (respiration).
On observe une diminution du ph de l'eau (voir vidéo).

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Evolution du PH dans l’eau avec ajout de CO2 par respiration

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Le ph de l'eau présente dans le bécher diminue (de 7 à 4,68). Cela signifie que l'acidité de l'eau augmente à l'ajout de CO2.

Dans le cas des océans, l'acidité augmente à cause du CO2 absorbé.

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On réalise 2 manipulations:
-Exp témoin: on dépose un morceau de craie dans de l'eau qui est un milieu d'acidité neutre (Ph=7).
-Exp2: on dépose un morceau de craie dans du vinaigre (acide acétique CH3-CO-OH) qui est un milieu acide (Ph mesuré à 2,6).

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On remarque que la craie, au contact du vinaigre (acide acétique CH3-CO-OH) réagit. On peut le voir grâce à la formation de petites bulles de dioxyde de carbone à la surface du bécher. Pour aller plus loin, cette réaction est en fait une réaction acidobasique entre l'acide acétique présent dans le vinaigre et le carmonate de calcium qui compose la craie. On note l'équation CaCO3 + 2CH3COOH = Ca2+ + 2 CH3COO- + CO2.
Le CO2 dégagé forme ces petites bulles à la surface.

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Formation d'ion H+, photosynthèse et impact sur les mileux marins

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Formation d'ion H+, photosynthèse et impact sur les mileux marins

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Le CO2 absorbé par l'océan va etre rejeté et absorbé par des phytoplanctons (algues microscopiques)  qui vont effectuer la photosynthèse d'équation chimique 6CO₂ + 12H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O,  un processus biochimique par lequel les plantes vertes vont pouvoir synthétiser de la matière organique en utilisant le CO2, L'O2 et l'energie lumineuse.

Le CO2 donc, qui provient des eaux de pluie va se mélanger avec le molécules d'eau H2O et former de l'acide carbonique H2CO3, qui lui même va libérer des ions hydronium(H+). Ces ions sont à l'origine de la dégradation du calcaire (phénomène d'érosion, voir exp2) dont sont constitués les coquilles d'animaux et les squelettes de coraux. Il menace aussi les autres espèces comme les phytoplanctons.
C'est le phénomène de la calcification.

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L’acidification des océans constitue une menace pour les écosystèmes marins et pour la biodiversité, mais également pour les populations qui tirent des océans leurs revenus et leur nourriture. Plus de trois milliards de personnes dépendent de la biodiversité marine et côtière pour leurs moyens de subsistance.      SOURCE: iaea.org

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Schéma des causes de l'augmentation de l'acidité des océans 

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Schéma des causes de l'augmentation de l'acidité des océans 

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L'augmentation du CO2 dans l'atmosphère est principalement dûe aux activités humaines. En effet, plus il y a de CO2, plus l'océan doit en absorber. Il est donc important de réduire les émissions de CO2, car comme nous l'avons vu, l'acidification des océans représente un réel danger pour la biodiversité marine.