Etude de l’eutrophisation et du système des carbonates dans la baie de Bou-Ismail en Printemps 2015
Généralités
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𝐶𝑎
2+
+ 𝐶𝑂 3
2−
= 𝐶𝑎𝐶𝑂 3 (𝑆) …(7)
Le système des carbonates est très important ; car il régule le pH de l’eau de mer et contrôle la
circulation du 𝐶𝑂 2 entre la biosphère, la lithosphère, l’atmosphère et les océans (Millero,
2013).
Lorsque le 𝐶𝑂 2 rentre en contact avec l’eau de mer ; l’équilibre se produit selon les équations
précédentes (Millero, 2013). Les espèces majoritaire sont les ions bicarbonates (𝐻𝐶𝑂 3
− ) et
carbonates(𝐶𝑂 3
2− ) qui représentent respectivement 90% et 9% du carbone inorganique dans
l’océan (Williams, et al., 2011) (Voir figure 01).
La constante de dissociation stœchiométrique pour la première ionisation (équation 2) est
définit par (Millero, 2013) :
𝐾 1
∗
= [𝐻
+
] 𝑇 × [𝐻𝐶𝑂 3
−
] 𝑇 / [𝐶𝑂 2
∗ ] …(8)
𝐾 2
∗
= [𝐻
+
] 𝑇 × [𝐶𝑂 3
2−
] 𝑇 / [𝐻𝐶𝑂 3
−
] …(9)
Où :
[𝐶𝑂 2 *] =[𝐶𝑂 2 ] +[𝐻 2 𝐶𝑂 3 ] ;
T : correspond aux concentrations totales.
1.2.3.1 Les paramètres influençant le système des carbonates dans l’eau de mer

Le pH
La plupart des océans ont des valeurs de pH entre 7,6 et 8,3 (Millero, 2013). Ce pH varie en
fonction de la température, la proportion des ions carbonates et du 𝐶𝑂 2 dissous : à
température égale, une eau de mer prélevée en surface et appauvrie en 𝐶𝑂 2 par la
photosynthèse est un peu moins acide qu’une eau prélevée en profondeur (Roy-Barman, et al.,
2011), ceci est due à la dissolution de 𝐶𝑎𝐶𝑂 3 dans les eaux profondes (Millero, 2013).
La mesure classique du pH repose sur une détermination potentiométrique. Le système de
mesure comprend une électrode de référence plongée dans une solution standard S à potentiel
connu et une électrode indicatrice réagissant aux protons dans une solution inconnue X.
Le pH est définit par l’expression suivante (Dickson , et al., 2007) :
𝑝𝐻(𝑋) = 𝑝𝐻(𝑆) +
𝐸(𝑆)−𝐸(𝑋)
𝑅𝑇 𝑙𝑛10/𝐹
…(10)
Avec : R = 8,3143 j.K
-1 .mol
-1 (constante thermodynamique) ; T (k) = t (°C) + 273,15
(Température thermodynamique) ; F = 96 487 C.mol
-1 (valeur du faraday).

Les carbonates de calcium (𝑪𝒂𝑪𝑶 𝟑 )
Les ions carbonates participent à la formation d’un minéral, le carbonate de calcium, selon
l’équation :
𝐶𝑎
2+
+ 𝐶𝑂 3
2−
↔ 𝐶𝑎𝐶𝑂 3 … (11)
Lors de sa formation, le carbonate de calcium précipite généralement dans l'une des deux
formes cristallines majeures ; l’aragonite (orthorhombique) ou la calcite (rhomboédrique)
(Pilson, 2013).