L'acidification des océans menace les organismes marins

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Dans 50 à 100 ans, les squelettes externes de certains organismes marins pourraient commencer à se dissoudre et à ne plus pouvoir se former menaçant la vie marine.

La cause ? L'acidification de l'eau de mer, entraînée par l'absorption par les océans du dioxyde de carbone en augmentation dans l'atmosphère. Ces travaux, menés par une équipe internationale composée notamment de chercheurs de trois laboratoires français (1) sont publiés dans la revue Nature du 29 septembre 2005.

En effet, l’océan mondial absorbe actuellement une quantité de dioxyde de carbone (CO2) sans précédent, ce qui augmente son acidité et menace probablement la survie à long-terme de beaucoup d'espèces marines, et plus spécifiquement les organismes contenant du carbonate de calcium dont la famille des coraux, les mollusques et crustacés ainsi que le phytoplancton. Selon les recherches présentées à un colloque organisé par la Commission Océanographique Intergouvernementale de l'UNESCO (COI) et le Comité de la Recherche Océanique du Conseil International pour la Science (SCOR) en mai 2004, ce changement pourrait perturber les chaînes alimentaires marines et altérer la biogéochimie des océans dans une proportion et d’une façon qui ne sont pas encore prévisible et compréhensible à ce jour.

L'océan est l'un des plus grands réservoirs naturels de carbone sur terre et il absorbe chaque année approximativement un tiers du dioxyde de carbone émis par les activités humaines. Selon les recherches menées par Christopher Sabine de la National Oceanographic and Atmospheric Administration aux Etats-Unis (NOAA, administration océanographique et atmosphérique nationale, agence d'Etat membre de la COI), l'océan a absorbé approximativement 120 milliards de tonnes de carbone produites par les activités humaines depuis 1800. L'IOC signale qu'environ 20-25 millions de tonnes de CO2 sont rajoutées chaque jour dans l’océan.

L'absorption du dioxyde de carbone par les océans est considérée comme un processus bénéfique qui réduit la concentration du CO2 dans l'atmosphère et atténue son impact sur les températures globales. Cependant, il y a une inquiétude croissante sur le prix à payer pour ce service. Pour les participants au colloque, il est maintenant bien établi que d’ici le milieu de ce siècle, le poid de l’accumulation du CO2 entrant dans l'océan mènera à des changements de pH ou d’acidité des couches supérieures qui seront d’une ampleur trois fois plus importante et 100 fois plus rapide que ceux subis entre les périodes glaciaires. Des changements aussi brutaux du système du CO2 dans les eaux de surface des océans n’ont pas été observés au cours de plus 20 millions d’années d’histoire terrestre, ont conclu les participants au colloque.

Les résultats initiaux des observations, des recherches et des modèles conduits jusqu'ici et présentés au colloque indiquent que dans un monde à fort taux de CO2 :
· l'océan serait globalement plus acide, et serait également plus stratifié dans les hautes latitudes. En outre les concentrations en nutriments dans les eaux de surface des régions de hautes latitudes seraient inférieures, les eaux de subsurface seraient moins oxygénées, et le phytoplancton subirait une exposition accrue à la lumière du soleil. Ces changements affecteraient beaucoup d'espèces et changeraient la composition des communautés biologiques dans une proportion et d’une façon qui ne sont pas encore prévisible et compréhensible à ce jour.
· Beaucoup d'organismes contenant du carbonate de calcium, dont certaines espèces de plancton et coraux, et également des organismes non carbonatés, ne pourraient plus se développer et se reproduire efficacement si le CO2 était supérieur et les niveaux de pH inférieurs. L’élévation des températures - combinées avec une augmentation du CO2 et une diminution du pH - constitue une menace sérieuse pour les récifs coraliens, menant probablement à l'élimination de certains récifs avant la fin de ce siècle

En utilisant des données récentes et 13 modèles numériques, une équipe d'océanographes Européens, Japonais, Australiens et Américains a simulé l'évolution des carbonates à partir des scénarios d'émissions de CO2 établis par le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat.(GIEC).

Le scénario standard (2) prévoit que dans environ 50 ans les eaux de surface les plus froides de l'océan, comme en mer de Weddell au large de l'Antarctique, vont devenir corrosives pour une forme de calcaire appelée aragonite. Ainsi les « ptéropodes » sont en danger, la coquille de ces mollusques planctoniques qui nagent dans la couche supérieure de l'océan étant en aragonite. Et si le CO2 atmosphérique continue d'augmenter, il est très probable que vers la fin de ce siècle l'eau de mer devienne corrosive pour l'aragonite dans tout l'océan Austral ainsi que dans une partie du Pacifique Nord. Ces organismes calcaires, très abondants dans ces régions, pourraient donc ne plus être capables de constituer leur coquille. Un tel environnement corrosif serait sans précédent depuis probablement plusieurs millions d'années.

Pour compléter ces estimations, des expériences en mer ont montré que les coquilles des ptéropodes vivants se dissolvaient effectivement quand l'eau de mer atteignait les conditions corrosives prévues pour l'année 2100. La diminution des ptéropodes pourrait provoquer des réactions en chaîne, puisqu'ils constituent la nourriture de base d'organismes allant du zooplancton à la baleine, en passant par des espèces commercialement importantes comme les saumons dans le Pacifique Nord.

Les coraux sont également menacés par cette acidification, particulièrement ceux baignés dans les eaux froides, comme l'Océan Atlantique Nord, qui devraient se dissoudre en premier. Car si leur squelette de carbonate de calcium est indispensable pour leur propre développement, celui-ci fournit également l'habitat aux poissons hauturiers, aux anguilles, aux crabes, aux oursins... le squelette externe de ces derniers étant aussi menacé directement par l'acidification.

Préciser l'impact de ces changements sur les écosystèmes et la biodiversité est un défi que les recherches futures devront relever.

Notes :
1) Laboratoire des sciences du climat et de l'environnement (LSCE/IPSL : CEA – CNRS)
Laboratoire d'océanographie et du climat : expérimentations et analyses numériques (LOCEAN/IPSL : CNRS – IRD – MNHN – Université Paris 6)
Laboratoire d'études en géophysique et océanographie spatiales (LEGOS : CNRS – CNES – IRD – Université Toulouse 3)
2) Scénario IS92a « business-as-usual »

Références :
Anthropogenic ocean acidification over the twenty-first century and its impact on calcifying
organisms, Orr J. et al., Nature, 29 septembre 2005
The Oceans in a High CO2 World (colloque de l'UNESCO)

En savoir plus
Notre dossier sur le changement climatique

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Auteur

Christophe Magdelaine - notre-planete.info (cliquer ici pour consulter les droits sur cet article)

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