Acidification de l’océan

L'acidification de l’océan est le nom donné à la diminution progressive du pH des océans (il a été estimé qu'entre 1751 et 2004, le pH des eaux superficielles des océans a diminué de 8,25 à 8,14). Sur la base des prévisions du GIEC (ou IPCC en anglais), l’augmentation actuelle du taux de CO dans l’atmosphère devrait encore diminuer le pH des eaux du globe de 8,14 à 7,8 d’ici la fin du siècle.

Cette acidification a plusieurs causes anthropiques identifiées :

• l'absorption de dioxyde de carbone atmosphérique d'origine anthropique. C'est la première cause identifiée, et probablement la plus importante ;
• l’azote anthropique lié à la circulation motorisée et au chauffage, source d'acide nitrique et d'ammoniac contaminant les pluies et les eaux de surfaces et marines, via l'atmosphère et les cours d'eau ;
• le soufre

Ces trois facteurs associés acidifient les eaux côtières plus rapidement que ne le prévoyaient les premières modélisations.

Environ six téramoles d’azote actif et deux téramoles de soufre seraient annuellement injectées dans l’atmosphère, ce qui est bien moins que les 700 téramoles de CO, selon une étude récente pilotée par Scott Doney (Woods Hole Oceanographic Institution, Massachusetts, USA). Cet azote aurait déjà sur certains littoraux un impact équivalent à 10 à 50 % de celui du CO. Ces zones sont toutes des zones importantes pour l'Homme (pêche, activité économique et touristique)

Il semble de plus que les estuaires et les zones mortes ne remplissent plus leurs rôles de puits de carbone que ces zones devraient jouer, et que l'acidification est un phénomène qui puisse — dans une certaine mesure — s'autoentretenir.

Dans le cycle du carbone naturel, la concentration de dioxyde de carbone (CO₂) représente un équilibre de flux entre les océans, la biosphère terrestre, et l'atmosphère. Les activités humaines telles que la combustion de combustibles fossiles et la production de ciment entraînent un nouveau flux de CO₂ dans l'atmosphère. Une partie reste dans l'atmosphère, une autre partie est absorbée par les plantes terrestres, et une dernière partie est absorbée par les océans.

Quand le CO₂ se dissout, il réagit avec l'eau pour former un équilibre d'espèces chimiques ioniques et non-ioniques : dioxide de carbone libre dissous (CO_{2 (aq)}), acide carbonique (H₂CO₃), hydrogénocarbonate (HCO₃) et carbonate (CO₃). La proportion de ces espèces dépend des facteurs tels que la température et la salinité de l'eau de mer (voir l'article sur la pompe de solubilité de l'océan pour plus de détail).

L'Allemagne a lancé le 1 septembre 2009 un programme national de recherche sur l'acidification des océans (BIOACID pour "biological impacts of ocean acidification") avec 8,5 millions d'euros sur 3 ans (dont 2,5 millions pour l'Institut Leibniz de sciences marines de Kiel qui coordonne le programme) apportés par le Ministère fédéral de l'enseignement et de la recherche (BMBF). Dès 2009, plus de 100 chercheurs (biologistes, chimistes, physiciens, paléontologues, mathématiciens, etc.) venant de 14 instituts y contribueront, ainsi qu'une entreprise en pointe dans la technologie des capteurs. Le programme portera sur la mer du Nord et la Baltique, ainsi que sur des zones polaires ou tropicales particulièrement vulnérables à l'acidification.
Des partenariats avec d'autres pays sont prévus, dont avec les scientifiques anglais du programme de recherche sur l'acidification des mers prévu à partir de 2010, les États-Unis et l'Union européenne (don avec le programme EPOCA). Selon ses initiateurs, c'est le premier programme de cette importance dans le monde.