Etude de l'Acidification et de l'Oxygénation de la côte Algéroise : Eté 2014
| Généralités
18
Cependant, des phénomènes d’Acidification Océanique se sont déjà produits au cours des
temps géologiques, à des périodes critiques de l’histoire de la Terre.
Sur les 300 derniers millions d’années, 7 périodes majeures durant lesquelles des phénomènes
d’AO sont suspectés, ont été recensées (Honisch, et al., 2012) avec à chaque fois des impacts
sur les espèces marines. L’exemple géologique se rapprochant le plus des concentrations
actuelles en CO 2 atmosphérique est le Maximum Thermique Paléocène Eocène il y a 55
millions d’années.
Cet évènement est caractérisé par des rejets important de CO 2 dans l’atmosphère, une
diminution conjointe du pH et la saturation (Ω) en CaCO 3 ., une remontée de 2 km de
l’horizon de l’état de saturation des carbonates (Zachos, et al., 2005) et une augmentation
rapide de la température de la surface des océans de 5 à 9°C sur une période de 1000 à 2000
ans (Speijer, et al., 2012). Les archives sédimentaires et des changements majeurs dans les
fossiles indiquent que les modifications des conditions physico-chimiques des océans à cette
période ont engendré d’importants changements dans les communautés planctoniques marines
et ont particulièrement touché les foraminifères benthiques (Speijer, et al., 2012).
Bien que des similarités existent entre ces différentes périodes d’AO, aucun évènement passé
ne correspond aux futures projections en termes de déséquilibres de la chimie des carbonates.
En effet, la diminution critique de Ω prédite pour les années à venir résulte de la rapidité de
l’augmentation des émissions de CO 2 sur les dernières années et dans le futur. Dans les
évènements passés, des quantités importantes de CO 2 ont été libérées dans l’atmosphère mais
sur un pas de temps beaucoup plus long, à une vitesse beaucoup plus lente.
De ce fait, le déséquilibre de la balance des carbonates engendré par l’augmentation de la
pCO 2 a été régulé par une augmentation des ions
provenant de la dissolution du CaCO 3
stocké dans les fonds océaniques et de l’érosion des sols continentaux, influant sur
l’alcalinisation des eaux océaniques. Dans ces conditions de lente augmentation de la pCO 2 , la
diminution du pH et la saturation en CaCO 3 des eaux océaniques sont des processus
découplés (Honisch, et al., 2012), ce qui n’est pas le cas dans le contexte actuel d’AO
engendré par une augmentation très rapide de la pCO 2 , 30 à 100 fois plus rapide que dans les
précédents évènements géologiques (Bijma, et al., 2013).
Suivant les scénarios d’augmentation des émissions de CO 2 dans l’atmosphère prédite dans le
Special Report on Emission Scenario (SRES) (Nakicenovic, et al., 2000)et rapportés par
l’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) dans son 4ème rapport, la pCO 2
atmosphérique pourrait atteindre 730 à 1020 μatm d’ici 2100. Selon les prévisions, le pH
océanique en 2050 sera plus bas qu’il ne l’a été depuis environ 20 millions d’années. En effet,
l’augmentation de la pCO 2 aurait pour conséquence une diminution de pH de 0,11 à 0,35 unité
pH pour 2100 (Solomon, et al., 2007)qui pourrait atteindre 0,77 unité d’ici 2300 (Caldeira, et
al., 2003). En parallèle, une diminution de la concentration en ions
de 30 %, et par
conséquent une diminution de degré de saturation en CaCO 3 (Orr, et al., 2005), ferait
remonter l’horizon de saturation de l’aragonite (une des formes de CaCO 3 ) à une vitesse de 4
mètres par an (Bijma, et al., 2013), l’amenant jusqu’à la surface sous les hautes latitudes Sud
de l’océan Austral d’ici à 2100 (Figure 1-4).
| Généralités
18
Cependant, des phénomènes d’Acidification Océanique se sont déjà produits au cours des
temps géologiques, à des périodes critiques de l’histoire de la Terre.
Sur les 300 derniers millions d’années, 7 périodes majeures durant lesquelles des phénomènes
d’AO sont suspectés, ont été recensées (Honisch, et al., 2012) avec à chaque fois des impacts
sur les espèces marines. L’exemple géologique se rapprochant le plus des concentrations
actuelles en CO 2 atmosphérique est le Maximum Thermique Paléocène Eocène il y a 55
millions d’années.
Cet évènement est caractérisé par des rejets important de CO 2 dans l’atmosphère, une
diminution conjointe du pH et la saturation (Ω) en CaCO 3 ., une remontée de 2 km de
l’horizon de l’état de saturation des carbonates (Zachos, et al., 2005) et une augmentation
rapide de la température de la surface des océans de 5 à 9°C sur une période de 1000 à 2000
ans (Speijer, et al., 2012). Les archives sédimentaires et des changements majeurs dans les
fossiles indiquent que les modifications des conditions physico-chimiques des océans à cette
période ont engendré d’importants changements dans les communautés planctoniques marines
et ont particulièrement touché les foraminifères benthiques (Speijer, et al., 2012).
Bien que des similarités existent entre ces différentes périodes d’AO, aucun évènement passé
ne correspond aux futures projections en termes de déséquilibres de la chimie des carbonates.
En effet, la diminution critique de Ω prédite pour les années à venir résulte de la rapidité de
l’augmentation des émissions de CO 2 sur les dernières années et dans le futur. Dans les
évènements passés, des quantités importantes de CO 2 ont été libérées dans l’atmosphère mais
sur un pas de temps beaucoup plus long, à une vitesse beaucoup plus lente.
De ce fait, le déséquilibre de la balance des carbonates engendré par l’augmentation de la
pCO 2 a été régulé par une augmentation des ions
provenant de la dissolution du CaCO 3
stocké dans les fonds océaniques et de l’érosion des sols continentaux, influant sur
l’alcalinisation des eaux océaniques. Dans ces conditions de lente augmentation de la pCO 2 , la
diminution du pH et la saturation en CaCO 3 des eaux océaniques sont des processus
découplés (Honisch, et al., 2012), ce qui n’est pas le cas dans le contexte actuel d’AO
engendré par une augmentation très rapide de la pCO 2 , 30 à 100 fois plus rapide que dans les
précédents évènements géologiques (Bijma, et al., 2013).
Suivant les scénarios d’augmentation des émissions de CO 2 dans l’atmosphère prédite dans le
Special Report on Emission Scenario (SRES) (Nakicenovic, et al., 2000)et rapportés par
l’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) dans son 4ème rapport, la pCO 2
atmosphérique pourrait atteindre 730 à 1020 μatm d’ici 2100. Selon les prévisions, le pH
océanique en 2050 sera plus bas qu’il ne l’a été depuis environ 20 millions d’années. En effet,
l’augmentation de la pCO 2 aurait pour conséquence une diminution de pH de 0,11 à 0,35 unité
pH pour 2100 (Solomon, et al., 2007)qui pourrait atteindre 0,77 unité d’ici 2300 (Caldeira, et
al., 2003). En parallèle, une diminution de la concentration en ions
de 30 %, et par
conséquent une diminution de degré de saturation en CaCO 3 (Orr, et al., 2005), ferait
remonter l’horizon de saturation de l’aragonite (une des formes de CaCO 3 ) à une vitesse de 4
mètres par an (Bijma, et al., 2013), l’amenant jusqu’à la surface sous les hautes latitudes Sud
de l’océan Austral d’ici à 2100 (Figure 1-4).