Chapitre I
Généralités
10
Trois zones apparaissent. A pH bas, l’excès de protons favorise CO 2 dissous; à pH élevé, leur
déficit favorise les carbonates. L’eau de mer dont le pH est compris entre 7,5 à 8 ,2 est
dominée par les ions bicarbonates. Avec une teneur voisines de 2mol.m
-3 (125 fois plus que
l’atmosphère), le carbone minéral de l’océan se réparti ainsi : 90% de HCO 3
-
, 5à 10% de
CO 3
2, 1% de CO 2 dissous. On comprend pourquoi l’équilibre entre l’air et l’océan n’est pas
immédiate puisqu’il nécessite le passage par une espèce qui représente seulement 1% du stock
de carbone inorganique total.
L’effet de l’acidification de l’océan va déplacer l’équilibre normal qui tend à former des
carbonates vers un dégagement de gaz carbonique, diminuant ainsi le phénomène normal de
calcification de plusieurs organismes vivants marins :
1) Les gaz dans l’air et dans l’eau sont équilibrés naturellement. Quand il y a une
augmentation du CO 2 dans l’air, le CO 2 augmente aussi dans l’eau avec un léger
retard. Lorsqu’il rentre en contact avec l’eau, il forme de l’acide carbonique
(H 2 CO 3 ). Ce phénomène est considéré comme la première cause à l’acidification
des océans.
2) La baisse du pH est produite alors par la libération d’ions hydrogène (H
+
) en
provenance de la décomposition des molécules d’acide carbonique qui se dissocie en
deux naturellement pour créer des molécules de bicarbonate (HCO 3
-
) puis de
carbonate (CO 3
- -
) et des ions H
+
. Cela augmente l’acidité de l’eau.
3) Lorsqu’il y a un surnombre d’ions hydrogène, l’équilibre chimique est déplacé des
carbonates, vers les bicarbonates puis vers le dégagement de gaz carbonique. Cela se
produit, car les ions H+ tentent de s’associent avec les carbonates pour former le
bicarbonate.
4) Pour résumer, l’excès de CO 2 entraîne une baisse du pH en ayant une augmentation
de bicarbonates et une diminution des carbonates. Le calcium reste stable, mais par le
manque de carbonate, le carbonate de calcium (CaCO 3 ) ne peut se former et il est
indispensable à de nombreux organismes marins pour leur développement et celui,
de leur carapace. Ils sont dits « calcifiants ». Ex. Crabe, Corail, Oursin, plancton
calcifiant.
5) Trois types principaux de carbonate de calcium se rencontrent chez les organismes
marins : classés du plus au moins résistant à l’acidification, la calcite, l’aragonite et le
calcite de magnésium. Ex : Le squelette de calcite de magnésium de l’oursin est menacé
par l’acidification.
I.3.Les processus influençant le système des carbonates
Nous allons voir maintenant quels sont les processus chimiques susceptibles de modifier
[CO 2 ].
Généralités
10
Trois zones apparaissent. A pH bas, l’excès de protons favorise CO 2 dissous; à pH élevé, leur
déficit favorise les carbonates. L’eau de mer dont le pH est compris entre 7,5 à 8 ,2 est
dominée par les ions bicarbonates. Avec une teneur voisines de 2mol.m
-3 (125 fois plus que
l’atmosphère), le carbone minéral de l’océan se réparti ainsi : 90% de HCO 3
-
, 5à 10% de
CO 3
2, 1% de CO 2 dissous. On comprend pourquoi l’équilibre entre l’air et l’océan n’est pas
immédiate puisqu’il nécessite le passage par une espèce qui représente seulement 1% du stock
de carbone inorganique total.
L’effet de l’acidification de l’océan va déplacer l’équilibre normal qui tend à former des
carbonates vers un dégagement de gaz carbonique, diminuant ainsi le phénomène normal de
calcification de plusieurs organismes vivants marins :
1) Les gaz dans l’air et dans l’eau sont équilibrés naturellement. Quand il y a une
augmentation du CO 2 dans l’air, le CO 2 augmente aussi dans l’eau avec un léger
retard. Lorsqu’il rentre en contact avec l’eau, il forme de l’acide carbonique
(H 2 CO 3 ). Ce phénomène est considéré comme la première cause à l’acidification
des océans.
2) La baisse du pH est produite alors par la libération d’ions hydrogène (H
+
) en
provenance de la décomposition des molécules d’acide carbonique qui se dissocie en
deux naturellement pour créer des molécules de bicarbonate (HCO 3
-
) puis de
carbonate (CO 3
- -
) et des ions H
+
. Cela augmente l’acidité de l’eau.
3) Lorsqu’il y a un surnombre d’ions hydrogène, l’équilibre chimique est déplacé des
carbonates, vers les bicarbonates puis vers le dégagement de gaz carbonique. Cela se
produit, car les ions H+ tentent de s’associent avec les carbonates pour former le
bicarbonate.
4) Pour résumer, l’excès de CO 2 entraîne une baisse du pH en ayant une augmentation
de bicarbonates et une diminution des carbonates. Le calcium reste stable, mais par le
manque de carbonate, le carbonate de calcium (CaCO 3 ) ne peut se former et il est
indispensable à de nombreux organismes marins pour leur développement et celui,
de leur carapace. Ils sont dits « calcifiants ». Ex. Crabe, Corail, Oursin, plancton
calcifiant.
5) Trois types principaux de carbonate de calcium se rencontrent chez les organismes
marins : classés du plus au moins résistant à l’acidification, la calcite, l’aragonite et le
calcite de magnésium. Ex : Le squelette de calcite de magnésium de l’oursin est menacé
par l’acidification.
I.3.Les processus influençant le système des carbonates
Nous allons voir maintenant quels sont les processus chimiques susceptibles de modifier
[CO 2 ].