Etude de l’eutrophisation et du système des carbonates dans la baie de Bou-Ismail en Printemps 2015
Généralités
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1.2.1
Changement climatique
Le changement climatique global est peut-être l’impact anthropogénique le plus préoccupant
actuellement, non seulement pour l’océan, mais aussi pour l’ensemble de la planète
(Beaugrand, et al., 2010).
Le Réchauffement atmosphérique, accompagnant ce changement climatique est extrêmement
susceptible d’être dû à l’augmentation des émissions de gaz à effet de serre anthropiques et
plus particulièrement, le dioxyde de carbone, le méthane et l’oxyde nitreux (IPCC, 2014).
Cette augmentation des températures a principalement concerné les océans, qui ont absorbé
84 % de la chaleur additionnée au système climatique pour une période couvrant les quatre
dernières décennies (Barnett, et al., 2005 & Levitus, et al., 2005 & Levitus, et al., 2001). Le
réchauffement, projeté par les modèles de circulation générale océan-atmosphère, varie entre
1,1 et 6,4°C pour la fin de ce siècle (IPCC, 2007).
1.2.2
Cycle du carbone
Le carbone joue un rôle important dans la chimie de l’eau de mer à divers titres (Roy-Barman,
et al., 2011) :
- C’est le principal constituant de la matière organique.
- Les différentes formes de carbone inorganique dissous déterminent le pH de l’eau de
mer.
- Par le contrôle qu’il exerce sur la teneur en 𝐶𝑂 2 de l’atmosphère, le cycle océanique du
carbone est au cœur de très nombreux programmes de recherche océanographique.
Le 𝐶𝑂 2 atmosphérique est échangé à la surface de l’océan à travers l’interface air-mer. Ce
flux d’échange, est dû à la différence de pression partielle de 𝐶𝑂 2 entre l’air et la mer. Dans
l'océan, le carbone est disponible principalement sous forme de carbone inorganique dissous
(acide carbonique, carbonates et bicarbonates). En outre, l'océan contient également du
carbone organique dissous (Hansell, et al., 2009).
La solubilité du 𝐶𝑂 2 dans l’eau de mer augmentant quand la température diminue : on parle
de « pompe thermodynamique ». A l’effet de la température s’ajoute celui de l’activité
biologique : la photosynthèse transforme le 𝐶𝑂 2 dissous en carbone organique particulaire, qui
est rapidement isolé de l’atmosphère par sa chute vers les eaux profondes. On parle alors de «
pompe biologique ». Enfin, la contre pompe des carbonates, qui correspond à la formation
de𝐶𝑎𝐶𝑂 3 , tempère légèrement la pompe biologique (Roy-Barman, et al., 2011).
1.2.3
Système des carbonates dans l’eau de mer
La majeure partie du carbone dans l’océan rentre dans le système des carbonates. Ce système
implique les équilibres suivants : (Millero, 2013)
𝐶𝑂 2 (𝑔) = 𝐶𝑂 2 (𝑎𝑞) ... (4)
𝐶𝑂 2 (𝑔) + 𝐻 2 𝑂 = 𝐻
+
+ 𝐻𝐶𝑂 3
−
…(5)
𝐻𝐶𝑂 3
−
= 𝐻
+
+ 𝐶𝑂 3
2−
…(6)