L’acidification des océans

Les numéros 40, 42,  43 et 46 d’Actuailes ont expliqué que l’ONU a adopté des « objectifs de développement durable » (ODD) pour les années 2015-2030 évoquant des « limites planétaires », et la nécessité de « stabiliser la population mondiale d’ici le mi-siècle ». Y a-t-il des limites à l’acidification des océans ? La revue Nature a publié, le 16 mars 2016, une étude d’impact sur les récifs de coraux. Est-ce vrai ?

Qu’appelle-t-on acidité ?
Faisons un petit peu de chimie : dans tout élément de matière, qu’on appelle des atomes, un certain nombre d’électrons tournent autour d’un noyau sur des orbites concentriques. Seuls deux électrons peuvent circuler sur la première orbite, huit sur la seconde, etc. Mais certains atomes de matière n’ont pas assez d’électrons sur leur orbite extérieure. Ainsi, par exemple, il manque un ou deux électrons à l’oxygène ou au chlore. À l’inverse, l’hydrogène ou le sodium en ont un en trop. Pour devenir stables, les atomes qui en ont en trop ont tendance à se lier à ceux à qui il en manque. C’est ainsi qu’un atome de sodium (Na) et un atome de chlore (Cl) donnent une molécule de chlorure de sodium (NaCl) – le sel de table –, ou bien deux atomes d’oxygène (O2) et un atome de carbone (C) donnent le gaz carbonique (CO2) que nous respirons.
Lorsque ces molécules se dissolvent dans l’eau, leurs liaisons se distendent. Les molécules se transforment en « radicaux » instables. Les uns ont perdu des électrons, laissant alors ce qu’on appelle un ion positif (ou cation), par exemple le Na+ ou le H+. À l’inverse, d’autres radicaux en ont capté ; on les appelle des ions négatifs (ou anion), par exemple Cl- ou OH-. Tous ces ions s’attirent ou se repoussent dans un mouvement incroyable. Quand un liquide a un excès d’ions H+, il est acide (par exemple le vinaigre) ; dans le cas contraire, il est alcalin (par exemple un liquide savonneux).

Corail et acidification
Le squelette du corail est en calcaire CaCO3 et baigne dans l’océan qui est plutôt alcalin.
Dans les océans, le gaz carbonique (CO2) se dissout dans l’eau (H2O), se dissocie en radicaux HCO3- et H+. Il acidifierait donc l’océan en diminuant son taux d’alcalinité (ce qui ne signifie pas que cela le rend acide). La question est de savoir si cette acidification est néfaste aux coraux dont le développement est très complexe. Wikipedia dit bien que « les effets de l’acidification des océans sont encore mal compris ».

Y aurait-il des limites à respecter pour stopper l’acidification des océans ?
Une étude, reconnue par l’ONU, parue le 15 janvier 2015 dans Sciences Express et dénommée « Les limites planétaires », se contente de dire que l’acidité aurait « aug-menté d’environ 30 % au cours des deux cents dernières années, à cause de l’augmentation du CO2 atmosphérique ». Elle prétend que le problème serait réglé « si la limite de changement climatique de 350 ppm de CO2 (partie par millions) était respectée » par une réduction de consommation humaine de combustibles. Mais elle ajoute en même temps : « Aucune nouvelle preuve n’a émergé pour suggérer que la limite proposée devrait  être ajustée » et que « l’hétérogénéité géographique est importante pour suivre la nature des limites pour les océans du monde ». On a le sentiment d’affirmations peu fondées !
Les causes naturelles de variation d’acidité
Les océans ont une acidité résultant de la présence dans l’eau d’éléments ioniques multiples. Les rivières transportent les ions dissous (parfois acides, parfois alcalins) vers l’océan. Il n’y a donc pas que le CO2 qui joue sur l’acidité de l’océan.
Par ailleurs, la craie qui s’accumule dans le fond des océans concentre des ions carbonates synthétisés par des êtres vivants (coraux, mollusques…), ce qui influe sur l’acidité.
Enfin, il existe ce qu’on appelle des « effets tampons ». En chimie, ce mécanisme explique comment une solution conserve la même acidité malgré l’addition de petites quantités d’un acide.

Que conclure ?
Les mêmes questions se posent que pour le climat, les engrais, les particules fines, ou le trou d’ozone : les « neuf dimensions critiques » dont parle l’ONU sont-elles des limites fondées scientifiquement ? Ou bien ces « limites planétaires » sont-elles un prétexte pour justifier une « stabilisation de la population mondiale » par des moyens peu moraux ?

Mots compliqués
Orbite : Du latin orbita qui signifiait « cours des astres ». Cette traduction explique bien qu’il s’agit de la trajectoire circulaire poursuivie par une masse tournant autour d’une autre.
Molécule : Le mot vient du latin moles qui signifie « masse ». Le mot molecula était un diminutif scientifique pour parler de petites masses. En chimie, une molécule est un assemblage d’atomes plus ou moins important.
Radical : Le mot vient du latin radicalis, dérivé de radix (« racine »). En chimie, un radical est un ensemble d’atomes qui a des propriétés spécifiques. Tous les produits chimiques qui peuvent s’associer à ce radical en obtiendront les propriétés.

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Actuailes numéro 51 - 27 avril 2016