Rutger DE WIT (CNRS – MARBEC)
Le dioxyde de carbone (CO2) tend à s’équilibrer entre l’atmosphère et l’océan et la proportion des émissions du CO2 qui se dissout dans l’océan est estimée à environ 30 %. Dissout dans l’eau, le CO2 forme l’acide carbonique (H2CO3), induisant une acidification du milieu. Ainsi le pH de l’eau océanique est passé de 8,2 avant la révolution industrielle à 8,1 actuellement. L’acide carbonique est un acide faible qui se dissocie en bicarbonate (HCO3 –) et carbonate (CO3 2-) selon le pH de l’eau de mer (figure 6.7). A l’avenir l’augmentation continue de la concentration du CO2 engendrera ainsi une diminution du pH encore plus forte qui devrait se situer autour de 7,9 en 2100 (Zeebe et Wolf-Gladrow, 2001), avec paradoxalement comme conséquence une baisse de la concentration de carbonate (CO3 2) qui va impacter négativement la calcification. On admet que ce phénomène se traduira par une baisse de la croissance des organismes marins doté d’un exosquelette calcaire, notamment les gastropodes et bivalves avec coquilles calcaires. L’acidification engendrera ainsi des changements dans la composition des communautés marines favorisant les organismes non-calcaires aux dépens des organismes calcaires.
La calcification dans l’eau contribue à son acidification (Zeebe et Wolf-Gladrow, 2001) et ne représente donc pas une solution miracle pour faciliter le stockage du CO2, car en lieu de la ralentir ce processus accélère l’acidification de l’océan. Par contre, la photosynthèse (fixation du CO2 dans la biomasse) contribue à alcaliniser le milieu. De ce fait un moyen de stockage du CO2 efficace avec des compensations possibles entre acidification et alcalinisation par la photosynthèse existe pour les algues calcaires (coralligènes) et les récifs de corail mais pas pour les huîtres, avec des impacts pour la conchyliculture (voir texte).
Bien que l’impact des émissions de CO2 puisse être modélisé pour l’océan ouvert, son impact sur le pH des eaux côtières reste difficile à prédire, car il dépend fortement des conditions locales (Duarte et al., 2013). En effet le métabolisme très actif des eaux côtières conduit ces milieux à être selon les cas sursaturés ou sous-saturés en CO2.
Par ailleurs, les équilibres acide-base dans la zone côtière sont fortement impactés par les apports des bassins versants, ainsi que par la géomorphologie du fait du rôle des sédiments dans les milieux peu profonds sur la chimie de l’eau, qui dans certains cas, comme pour l’étang de Thau pourrait contribuer à compenser l’effet acidification par la dissolution des carbonates sédimentaires. Dès lors les processus d’érosion côtière étudiés précédemment ont aussi un impact sur les caractéristiques des milieux côtiers.
Figure 6.7. Equilibre des carbonates inorganiques dissous – proportion des trois différentes formes en fonction du pH dans l’eau de mer à 20 °C.
(Source : De Wit, 2021, pour le CROCC_2021)