Différences entre les pages « Encre qui apparaît et disparaît » et « Acidification des océans »

 
 
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|Main_Picture=Encre_invisible_IMG20200319165311.redimensionne.jpg
 
 
|Licences=Attribution (CC-BY)
 
|Licences=Attribution (CC-BY)
|Description=Faire disparaître et réapparaître de l'encre dans de l'eau
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|Description=Trop de CO2 pollue l’atmosphère et modifie le climat, mais quel est l’effet du CO2 sur les océans ?
 
|Disciplines scientifiques=Chemistry
 
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|Item=Eau
 
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|Step_Title=Réunir le matériel
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|Step_Title=Préparé le rouge de phénol
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|Step_Content=Si le rouge de phénol se présente sous forme solide, en diluer un peu dans de l’eau du robinet, de préférence dans un flacon compte-gouttes, sinon dans un pot transparent (on doit obtenir un liquide orangé)
 
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|Step_Title=Réunir le matériel
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|Step_Title=Préparation du premier témoin
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|Step_Content=Remplir à moitié un pot de vinaigre, y verser quelques gouttes de rouge de phénol liquide. Que se passe-t-il ?
 
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{{Tuto Step
|Step_Title=Rendre l'encre invisible
+
|Step_Title=Préparation du second témoin
|Step_Content=Perce la cartouche d'encre effaçable et vide la dans un bocal d'eau chaude, remue à l'aide de la petite cuillère, Que se passe-t-il ?
+
|Step_Content=Remplir à moitié un pot avec de l’eau du robinet, y verser une cuillerée de bicarbonate et mélanger, puis ajouter quelques gouttes de rouge de phénol liquide. que remarques tu ?
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|Step_Title=Faire réapparaitre l'encre !
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|Step_Title=Préparation du dernier témoin
|Step_Content=Ajoute maintenant un peu de vinaigre dans le bocal, que remarques tu ?
+
|Step_Content=Remplir à moitié un pot d’eau de mer, y verser quelques gouttes de rouge de phénol liquide.Qu'observes tu ?
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{{Tuto Step
 
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|Step_Title=Faire re-disparaître l'encre
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|Step_Title=Différentes adaptations de l'expérience
|Step_Content=Mélange  maintenant du bicarbonate de soude dans le bocal !
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|Step_Content= <u>Version utilisant une paille</u> : plonger une paille dans le pot d’eau de mer mélangée au rouge de phénol, et souffler doucement pendant 1 ou 2 minutes. '''Attention à ne surtout jamais aspirer le mélange ! Observer.'''
  
Qu'observes tu ?
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|Step_Picture_00=Encre_invisible_IMG20200319165610.redimensionne.jpg
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'''Attention : Si l’expérience est proposée à de jeunes enfants, pour éviter tout risque d’ingestion accidentelle, utiliser deux pots différents : l’un dans lequel on ajoutera du rouge de phénol dans l’eau de mer et dans lequel on ne soufflera pas (le pot servira de témoin), puis un deuxième pot dans lequel on soufflera avec la paille AVANT d’y verser le rouge de phénol.'''
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|Step_Picture_02=Encre_invisible_IMG20200319165633.redimensionne.jpg
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<u>Version utilisant le CO<sub>2</sub> gazeux</u> : à l’aide de la bombonne, libérer du CO<sub>2</sub> dans le pot d’eau de mer mélangée au rouge de phénol et observer.
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<u>Version utilisant la glace carbonique (CO<sub>2</sub> solide)</u> : avec la petite cuillère (attention à ne jamais toucher la glace carbonique à mains nues), ajouter une ou deux cuillerées de glace carbonique dans le pot contenant l’eau de mer mélangée au rouge de phénol et observer.
 
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{{Notes
 
{{Notes
|Observations=  Sous l'effet de l'eau chaude, on obtient un liquide transparent, l'encre n'est plus visible.
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|Observations=Dans le vinaigre, le rouge de phénol, au départ de couleur orangée, est devenu jaune, tandis que dans le mélange eau douce/bicarbonate, il est devenu rose/rouge. Dans l’eau de mer, le rouge de phénol devient rose/rouge, mais si l’on souffle dans l’eau de mer assez longtemps, ou qu’on y ajoute du CO<sub>2</sub> pur, sous forme gazeuse ou solide (glace carbonique), la couleur passe du rose/rouge au jaune.
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|Explanations=Le rouge de phénol change de couleur en fonction de l’acidité (appelée pH) : dans un liquide neutre comme l’eau (pH = 7), il est de couleur orangée, dans un produit acide comme le vinaigre, il vire au jaune, et dans un produit basique (c’est à dire le contraire d’acide, comme le mélange eau/bicarbonate) il vire au rose/rouge.
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Lorsqu’on verse du rouge de phénol dans l’eau de mer, on obtient une couleur rose-rouge, ce qui montre que l’eau de mer est basique (son pH est voisin de 8,1 en moyenne). Mais en soufflant une minute dans l’eau de mer, ou en y ajoutant du CO<sub>2</sub> pur, on l’a rendue acide, c’est pour cela que le rouge de phénol est devenu jaune.
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Le CO<sub>2</sub>, ou dioxyde de carbone, acidifie l’eau de mer, c’est à dire qu’il fait diminuer son pH. Cette expérience reproduit en accéléré et de façon plus marquée le phénomène actuel d’acidification des océans causé par le CO<sub>2</sub> produit en excès par les activités humaines
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|Deepen=Plusieurs réactions chimiques se produisent. Le CO<sub>2</sub> se combine avec l'eau, en formant de l'acide carbonique (H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>). L’acide carbonique, instable, se dissocie directement en ions bicarbonate (HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>) et H<sup>+</sup> (H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> -> HCO<sub>3</sub><sup>-</sup> + H<sup>+</sup>). La libération d’ions H<sup>+</sup> provoque une augmentation de l'acidité, autrement dit le pH diminue.
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Beaucoup des ions H<sup>+</sup> libérés s'associent avec des ions carbonate (CO<sub>3</sub><sup>2-</sup>) présents naturellement dans l'eau et forment des ions bicarbonate (H<sup>+</sup> + CO<sub>3</sub><sup>2-</sup> -> HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>). Donc plus le pH diminue plus la concentration en ions carbonate de l'eau de mer diminue également.
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|Applications=Le phénomène d'acidification des océans est étudié par de nombreux scientifiques depuis plusieurs années. C'est une autre conséquence, dramatique pour l'environnement, de l'excès de CO<sub>2</sub> dans l'atmosphère, qui est aussi en partie responsable du réchauffement climatique (avec d'autres gaz à effet de serre).
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Un échange permanent existe entre l'atmosphère et les océans (mais aussi les lacs et les rivières), qui absorbent une partie du CO<sub>2</sub> atmosphérique. L’augmentation de la concentration de CO<sub>2</sub> dans l'atmosphère due à la pollution rompt un équilibre et augmente la quantité de CO<sub>2</sub> qui se dissout dans l'eau.
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L’absorption par l’eau de ce CO<sub>2</sub> en excès a deux conséquences majeures sur les mers et les océans :
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-      leur pH diminue (c’est l’acidification proprement dite, même si le pH de l’eau reste, et restera toujours, supérieur à 7),
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-      leur concentration en carbonates (CO<sub>3</sub><sup>2-</sup>) diminue également.
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Les organismes calcifiants, c'est-à-dire ceux qui sont protégés par une coquille, une carapace ou un squelette en calcaire (aussi appelé carbonate de calcium), comme par exemple les coquillages, les crustacés, mais aussi certaines algues, sont les plus menacés par l’acidification. Ces organismes utilisent les ions carbonate et du calcium pour former leurs protections de calcaire : c'est la calcification (Ca<sup>2+</sup> + CO<sub>3</sub><sup>2-</sup> -> CaCO<sub>3</sub>). Lorsque les organismes calcifiants se trouvent dans un milieu appauvri en ions carbonate (à cause de l'augmentation de la quantité de CO<sub>2</sub>), leurs coquilles deviennent plus fragiles, ils mettent plus de temps à les construire, et les larves souffrent plus souvent de malformations. Les organismes non calcifiants peuvent aussi être perturbés par la diminution du pH, qui peut affecter leur comportement, leur croissance ou encore leur reproduction.
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L'acidification des océans a entraîné une diminution du pH de l'eau de mer, qui est en moyenne 30 % plus acide (ou plutôt devrait-on dire « moins basique ») aujourd'hui que dans les années 1800. On observe déjà un impact sur les organismes calcifiants : disposant de moins d'ions carbonates, certains ont plus de difficultés à fabriquer leurs structures calcaires. On a par exemple constaté un ralentissement de la croissance des huîtres ou des moules, ce qui affecte aussi les élevages. Dans certaines régions du globe, l'eau de mer est même devenue corrosive pour de petits organismes calcifiés du plancton, comme les ptéropodes, qui représentent la base des chaînes alimentaires, et qui se raréfient.
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Ce phénomène d'acidification des océans se poursuit et s'accélère : les chercheurs estiment que d'ici l’année 2100, le pH de l'eau de mer devrait encore diminuer et atteindre un pH de 7,7 à 7,6. Cela équivaut à multiplier par trois l'acidité actuelle (car l’échelle du pH est logarithmique).
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Pour enrayer ou du moins ralentir le phénomène, le plus efficace serait de s'attaquer directement à sa cause, en limitant la production de CO<sub>2</sub> généré par les activités humaines, ce qui permettrait également de freiner le réchauffement climatique. Or le CO<sub>2</sub> produit par l'homme est issu majoritairement de la combustion de sources d'énergie fossiles : pétrole, charbon et gaz. Le recours à des sources d'énergie ne produisant pas de CO<sub>2</sub> semble donc incontournable.
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|Related=Tests d’acidité au chou rouge
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|Objectives=-       Comprendre que le pH de l’eau de mer évolue en fonction des échanges gazeux avec l’atmosphère et les organismes vivants
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-       Illustrer le phénomène d’acidification des mers et des océans
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-       Comprendre les conséquences de la pollution atmosphérique au CO<sub>2</sub> sur le milieu marin
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-       Comprendre l’importance du pH et de son suivi dans les milieux aquatiques
  
  Quand on ajoute du vinaigre au mélange, la couleur de l'encre apparaît.
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-       Inviter à la réflexion et au dialogue sur l’utilisation des énergies fossiles
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|Animation=Cette expérience est intéressante pour comprendre l’importance du pH dans les milieux aquatiques, pour aborder le thème de la pollution, ou encore pour compléter une animation sur le réchauffement climatique ou introduire le thème des énergies renouvelables et illustrer un argument en faveur du développement d’énergies décarbonées. En effet le réchauffement climatique est souvent traité dans les médias et l’éducation, mais l’acidification reste un phénomène peu connu du grand public, malgré son ampleur. Or la cause unique de l’acidification, l’excès de CO<sub>2</sub> produit par les activités humaines, demeure un sujet de préoccupation majeur pour son rôle dans le réchauffement climatique.
  
•   Si l'on ajoute du bicarbonate, la couleur disparaît à nouveau.
 
|Explanations=On appelle pigments les éléments qui donnent leurs couleurs à des produits comme l'encre. Dans cette expérience, en ajoutant de l'eau chaude, on a transformé le pigment bleu de l'encre, en le rendant incolore.
 
  
Ce pigment change de couleur selon l'acidité : quand on ajoute un produit acide comme le [http://www.wikidebrouillard.org/index.php/Vinaigre vinaigre], le mélange devient acide, et le pigment redevient bleu. En ajoutant du bicarbonate, qui est basique (le contraire d'acide en chimie), le mélange finit lui aussi par devenir basique et le pigment redevient donc incolore.
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Idéalement l’expérience demande de maîtriser les notions essentielles sur le pH, les acides et les bases. Il est donc conseillé de la proposer à la suite d’un parcours pédagogique ou d’une expérience plus générale sur le pH comme les tests d’acidité au chou rouge.
|Deepen=La molécule du pigment qui colore l'encre a été modifiée par l'eau chaude, le mélange est alors devenu incolore grâce à la forme basique de l’eau. L’eau est ampholyte, c’est à dire qu’elle se comporte en acide en présence de base, et en base en présence d’acide. Ici, le pigment de l’encre est un acide, donc l’eau adopte un comportement basique et fait disparaître la couleur bleue en modifiant la molécule du pigment.
 
  
L’eau chaude accélère la réaction. Sans chaleur, la réaction serait beaucoup plus longue. Ici, la chaleur est donc un catalyseur.
 
  
Dans cette expérience, les molécules modifiées sont sensibles au pH (autrement dit à l'acidité du milieu). Quand on ajoute le vinaigre qui est un acide, la solution devient acide, et les molécules subissent une nouvelle transformation : elles reprennent leur état d’origine et le mélange est à nouveau bleu.
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Cette expérience peut aussi être suivie par une autre montrant la dissolution de coquillages qu’on observe dans du vinaigre, en prenant la précaution de bien insister sur le fait que celle-ci illustre de façon très accélérée et exagérée l’effet de l’acidification des océans sur les organismes calcifiants. En effet le pH du vinaigre est voisin de 2,5 tandis que le pH de l’eau de mer est en moyenne sur nos côtes de 8,1 et devrait descendre dans les siècles à venir à 7,7 ou 7,6 (en 2100). Il est aussi chimiquement impossible que le pH de l’eau de mer descende un jour sous la valeur de 7, et donc que l’eau devienne acide au sens strict, du fait de son pouvoir tampon. En revanche l’acidification actuelle fragilise déjà certains organismes calcifiants, et une baisse trop marquée du pH dans le futur pourrait conduire à la dissolution partielle du carbonate de calcium composant ces organismes et stocké dans les sédiments des mers et les océans.
  
Quand on ajoute du bicarbonate de sodium, il réagit avec le mélange. L’introduction d’une base (le bicarbonate), permet à l’encre de re-disparaître, car on neutralise l’acidité du vinaigre et on obtient une solution basique permettant la disparition de l’encre.
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Il est très important de bien s’assurer que les participants comprennent que l’expérience illustre le phénomène d’acidification en l’amplifiant, car chez le grand public, notamment les jeunes, le nom du phénomène les amène souvent à croire « qu’on ne pourra plus se baigner » dans le futur, alors que l’eau de mer conservera son caractère basique malgré l’acidification. L’animateur pourra amener le groupe à réfléchir sur les conséquences plus progressives, mais aussi plus graves pour l’ensemble des organismes marins de l’acidification. Le phénomène est en effet déjà à l’origine d’un retard de croissance chez de nombreux mollusques cultivés par l’homme, et pourrait causer une raréfaction, voire une extinction, de très nombreuses espèces au fil des siècles.
  
Si on ajoute encore du vinaigre, il va se trouver en plus grande quantité que le bicarbonate de sodium (il n'y a plus assez de bicarbonate de sodium pour "occuper" tout le vinaigre). Le vinaigre va donc une fois de plus réagir avec la molécule modifiée, qui retrouvera son état d'origine pour colorer le mélange en bleu.
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Dans le cadre d’une thématique consacrée aux pollutions marines, on pourra également réaliser une expérience sur la pollution des mers par les microplastiques ou encore sur les marées noires.
|Applications=La composition des encres bleues effaçables est souvent secrète, et diffère selon les marques. Leur couleur bleue est obtenue avec des dérivés d'aniline, notamment le bleu d'aniline.
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|Notes='''Plus d’informations sur le site su programme scientifique EPOCA (European Project on Ocean Acidification) :''' http://www.epoca-project.eu/index.php/home/summaries-in-different-languages/in-french.html
  
Les effaceurs vendus dans le commerce contiennent du bisulfite de sodium, qui réagit avec le bleu d'aniline en formant un produit incolore. Il s'agit d'une réaction d'oxydo-réduction.
+
'''Article et Foire Aux Questions sur les sites du CNRS :'''
  
Chacun d'entre nous possède une multitude de produits pour des utilisations différentes. Avant de les utiliser ou de les mélanger, il est important de connaître leur composition et les réactions qu'ils peuvent créer.
+
[http://www2.cnrs.fr/presse/communique/1660.htm http://www2.cnrs.fr/presse//communique/1660.htm]
  
Le vinaigre fait figure de bon exemple, c'est un produit polyvalent (ménage, cuisine,...). Il peut servir à enlever différentes taches mais il doit être utilisé à bon escient car il fait blanchir certaines surfaces comme le granit.
+
Foire aux questions sur l’acidification : http://www.insu.cnrs.fr/environnement/foire-aux-questions-sur-l-acidification-des-oceans
|Objectives=–   Comprendre l'impact d'un produit sur les molécules
 
  
–   Constater la réaction entre les molécules
 
  
–   Illustrer les réactions acides-bases et montrer qu'elles sont réversibles.
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'''Plus d’informations sur l’acidification en vidéo :'''
|Animation=Cette expérience peut être menée dans la cadre d'une animation autour de la police scientifique ou de la chimie (réactions moléculaires). Elle permet d'approfondir et d'illustrer les notions de solutions neutres, acides et basiques. A chaque étape de l'expérience, on observe un changement de couleur qui témoigne de la réaction en cours et de l'acidité du mélange.
 
  
L'animateur peut envisager plusieurs scénarios, selon la thématique qu'il souhaite aborder :
+
[http://video.google.com/videoplay?docid=-6027941870142069921 http://video.google.com/videoplay?docid=-6027941870142069921#]: Film de 10 mn réalisé par les partenaires du projet Eur-océans.
  
–   Animation police scientifique et ses techniques :
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http://videos.tf1.fr/jt-20h/l-acidification-des-oceans-un-danger-pour-la-biodiversite-5869542.html : Bref reportage (3 mn) diffusé dans le journal de 20h de TF1 en juin 2010. Présente la problématique et la mission menée au Spitzberg par une équipe du programme EPOCA.
  
L'animateur peut présenter cette expérience pour introduire sa séance. Il pourra poursuivre avec l'expérience de l'encre sympathique où les participants pourront faire apparaître un message invisible.
+
http://www.dailymotion.com/video/x83djv_acidification-des-oceans_tech : Petit reportage réalisé et tourné par Pascale Barbès à la Station biologique de Villefranche.
  
–   Animation autour de la Chimie :
+
http://videos.journauxdumidi.com/video/iLyROoaf89ye.html : Petit reportage sur les recherches réalisées au Spitzberg sur l’acidification.
  
L'animateur peut présenter les réactions acido-basiques en proposant cette expérience. Il pourra approfondir ce thème avec l'expérience « Tests d'acidité au chou rouge» où le chou rouge est utilisé comme indicateur colorimétrique de pH.
+
http://www.green.tv/greenpeace_oceanacidification?set_location=en : Petit dessin animé de sensibilisation de Greenpeace (en anglais).
|Notes=Un article très détaillé sur les réactions et produits en jeu dans cette expérience est disponible ici : http://atchimiebiologie.free.fr/effaceur/effaceur.html
 
  
Vidéo de l'expérience Couleurs qui changent menée par les animateurs des petits débrouillards sur la chaine Youtube ''Jus de citron'' :
+
http://www.youtube.com/watch?v=xuttOKcTPQs : Présentation et démonstration du phénomène d’acidification des océans par la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) (en anglais sous-titré anglais).
  
https://www.youtube.com/watch?v=cYDrdExxAoQ&index=1&list=PLh-wFno1NyFxivBpvZvyaSwoFYvksYP3n
+
http://www.youtube.com/watch?v=5cqCvcX7buo : « Acid test : the global challenge on oceans acidification», film américain du NRDC (Natural Resources Defense Council) (21mn), présenté et commenté par Sigourney Weaver.
 
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Version du 20 mars 2020 à 12:44

Auteur avatarEmma soares | Dernière modification 24/03/2020 par Alexis H

Pas encore d'image

Étape 1 - Réunir le matériel

Étape 2 - Préparé le rouge de phénol

Si le rouge de phénol se présente sous forme solide, en diluer un peu dans de l’eau du robinet, de préférence dans un flacon compte-gouttes, sinon dans un pot transparent (on doit obtenir un liquide orangé)

Étape 3 - Préparation du premier témoin

Remplir à moitié un pot de vinaigre, y verser quelques gouttes de rouge de phénol liquide. Que se passe-t-il ?

Étape 4 - Préparation du second témoin

Remplir à moitié un pot avec de l’eau du robinet, y verser une cuillerée de bicarbonate et mélanger, puis ajouter quelques gouttes de rouge de phénol liquide. que remarques tu ?

Étape 5 - Préparation du dernier témoin

Remplir à moitié un pot d’eau de mer, y verser quelques gouttes de rouge de phénol liquide.Qu'observes tu ?

Étape 6 - Différentes adaptations de l'expérience

 Version utilisant une paille : plonger une paille dans le pot d’eau de mer mélangée au rouge de phénol, et souffler doucement pendant 1 ou 2 minutes. Attention à ne surtout jamais aspirer le mélange ! Observer.


Attention : Si l’expérience est proposée à de jeunes enfants, pour éviter tout risque d’ingestion accidentelle, utiliser deux pots différents : l’un dans lequel on ajoutera du rouge de phénol dans l’eau de mer et dans lequel on ne soufflera pas (le pot servira de témoin), puis un deuxième pot dans lequel on soufflera avec la paille AVANT d’y verser le rouge de phénol.


Version utilisant le CO2 gazeux : à l’aide de la bombonne, libérer du CO2 dans le pot d’eau de mer mélangée au rouge de phénol et observer.


Version utilisant la glace carbonique (CO2 solide) : avec la petite cuillère (attention à ne jamais toucher la glace carbonique à mains nues), ajouter une ou deux cuillerées de glace carbonique dans le pot contenant l’eau de mer mélangée au rouge de phénol et observer.

Comment ça marche ?

Observations : que voit-on ?

Dans le vinaigre, le rouge de phénol, au départ de couleur orangée, est devenu jaune, tandis que dans le mélange eau douce/bicarbonate, il est devenu rose/rouge. Dans l’eau de mer, le rouge de phénol devient rose/rouge, mais si l’on souffle dans l’eau de mer assez longtemps, ou qu’on y ajoute du CO2 pur, sous forme gazeuse ou solide (glace carbonique), la couleur passe du rose/rouge au jaune.

Explications

Le rouge de phénol change de couleur en fonction de l’acidité (appelée pH) : dans un liquide neutre comme l’eau (pH = 7), il est de couleur orangée, dans un produit acide comme le vinaigre, il vire au jaune, et dans un produit basique (c’est à dire le contraire d’acide, comme le mélange eau/bicarbonate) il vire au rose/rouge.

Lorsqu’on verse du rouge de phénol dans l’eau de mer, on obtient une couleur rose-rouge, ce qui montre que l’eau de mer est basique (son pH est voisin de 8,1 en moyenne). Mais en soufflant une minute dans l’eau de mer, ou en y ajoutant du CO2 pur, on l’a rendue acide, c’est pour cela que le rouge de phénol est devenu jaune.

Le CO2, ou dioxyde de carbone, acidifie l’eau de mer, c’est à dire qu’il fait diminuer son pH. Cette expérience reproduit en accéléré et de façon plus marquée le phénomène actuel d’acidification des océans causé par le CO2 produit en excès par les activités humaines

Plus d'explications

Plusieurs réactions chimiques se produisent. Le CO2 se combine avec l'eau, en formant de l'acide carbonique (H2CO3). L’acide carbonique, instable, se dissocie directement en ions bicarbonate (HCO3-) et H+ (H2CO3 -> HCO3- + H+). La libération d’ions H+ provoque une augmentation de l'acidité, autrement dit le pH diminue.


Beaucoup des ions H+ libérés s'associent avec des ions carbonate (CO32-) présents naturellement dans l'eau et forment des ions bicarbonate (H+ + CO32- -> HCO3-). Donc plus le pH diminue plus la concentration en ions carbonate de l'eau de mer diminue également.

Applications : dans la vie de tous les jours

Le phénomène d'acidification des océans est étudié par de nombreux scientifiques depuis plusieurs années. C'est une autre conséquence, dramatique pour l'environnement, de l'excès de CO2 dans l'atmosphère, qui est aussi en partie responsable du réchauffement climatique (avec d'autres gaz à effet de serre).

Un échange permanent existe entre l'atmosphère et les océans (mais aussi les lacs et les rivières), qui absorbent une partie du CO2 atmosphérique. L’augmentation de la concentration de CO2 dans l'atmosphère due à la pollution rompt un équilibre et augmente la quantité de CO2 qui se dissout dans l'eau.

L’absorption par l’eau de ce CO2 en excès a deux conséquences majeures sur les mers et les océans :

-      leur pH diminue (c’est l’acidification proprement dite, même si le pH de l’eau reste, et restera toujours, supérieur à 7),

-      leur concentration en carbonates (CO32-) diminue également.

Les organismes calcifiants, c'est-à-dire ceux qui sont protégés par une coquille, une carapace ou un squelette en calcaire (aussi appelé carbonate de calcium), comme par exemple les coquillages, les crustacés, mais aussi certaines algues, sont les plus menacés par l’acidification. Ces organismes utilisent les ions carbonate et du calcium pour former leurs protections de calcaire : c'est la calcification (Ca2+ + CO32- -> CaCO3). Lorsque les organismes calcifiants se trouvent dans un milieu appauvri en ions carbonate (à cause de l'augmentation de la quantité de CO2), leurs coquilles deviennent plus fragiles, ils mettent plus de temps à les construire, et les larves souffrent plus souvent de malformations. Les organismes non calcifiants peuvent aussi être perturbés par la diminution du pH, qui peut affecter leur comportement, leur croissance ou encore leur reproduction.

L'acidification des océans a entraîné une diminution du pH de l'eau de mer, qui est en moyenne 30 % plus acide (ou plutôt devrait-on dire « moins basique ») aujourd'hui que dans les années 1800. On observe déjà un impact sur les organismes calcifiants : disposant de moins d'ions carbonates, certains ont plus de difficultés à fabriquer leurs structures calcaires. On a par exemple constaté un ralentissement de la croissance des huîtres ou des moules, ce qui affecte aussi les élevages. Dans certaines régions du globe, l'eau de mer est même devenue corrosive pour de petits organismes calcifiés du plancton, comme les ptéropodes, qui représentent la base des chaînes alimentaires, et qui se raréfient.

Ce phénomène d'acidification des océans se poursuit et s'accélère : les chercheurs estiment que d'ici l’année 2100, le pH de l'eau de mer devrait encore diminuer et atteindre un pH de 7,7 à 7,6. Cela équivaut à multiplier par trois l'acidité actuelle (car l’échelle du pH est logarithmique).

Pour enrayer ou du moins ralentir le phénomène, le plus efficace serait de s'attaquer directement à sa cause, en limitant la production de CO2 généré par les activités humaines, ce qui permettrait également de freiner le réchauffement climatique. Or le CO2 produit par l'homme est issu majoritairement de la combustion de sources d'énergie fossiles : pétrole, charbon et gaz. Le recours à des sources d'énergie ne produisant pas de CO2 semble donc incontournable.


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Tests d’acidité au chou rouge

Éléments pédagogiques

Objectifs pédagogiques

-       Comprendre que le pH de l’eau de mer évolue en fonction des échanges gazeux avec l’atmosphère et les organismes vivants

-       Illustrer le phénomène d’acidification des mers et des océans

-       Comprendre les conséquences de la pollution atmosphérique au CO2 sur le milieu marin

-       Comprendre l’importance du pH et de son suivi dans les milieux aquatiques

-       Inviter à la réflexion et au dialogue sur l’utilisation des énergies fossiles

Pistes pour animer l'expérience

Cette expérience est intéressante pour comprendre l’importance du pH dans les milieux aquatiques, pour aborder le thème de la pollution, ou encore pour compléter une animation sur le réchauffement climatique ou introduire le thème des énergies renouvelables et illustrer un argument en faveur du développement d’énergies décarbonées. En effet le réchauffement climatique est souvent traité dans les médias et l’éducation, mais l’acidification reste un phénomène peu connu du grand public, malgré son ampleur. Or la cause unique de l’acidification, l’excès de CO2 produit par les activités humaines, demeure un sujet de préoccupation majeur pour son rôle dans le réchauffement climatique.


Idéalement l’expérience demande de maîtriser les notions essentielles sur le pH, les acides et les bases. Il est donc conseillé de la proposer à la suite d’un parcours pédagogique ou d’une expérience plus générale sur le pH comme les tests d’acidité au chou rouge.


Cette expérience peut aussi être suivie par une autre montrant la dissolution de coquillages qu’on observe dans du vinaigre, en prenant la précaution de bien insister sur le fait que celle-ci illustre de façon très accélérée et exagérée l’effet de l’acidification des océans sur les organismes calcifiants. En effet le pH du vinaigre est voisin de 2,5 tandis que le pH de l’eau de mer est en moyenne sur nos côtes de 8,1 et devrait descendre dans les siècles à venir à 7,7 ou 7,6 (en 2100). Il est aussi chimiquement impossible que le pH de l’eau de mer descende un jour sous la valeur de 7, et donc que l’eau devienne acide au sens strict, du fait de son pouvoir tampon. En revanche l’acidification actuelle fragilise déjà certains organismes calcifiants, et une baisse trop marquée du pH dans le futur pourrait conduire à la dissolution partielle du carbonate de calcium composant ces organismes et stocké dans les sédiments des mers et les océans.

Il est très important de bien s’assurer que les participants comprennent que l’expérience illustre le phénomène d’acidification en l’amplifiant, car chez le grand public, notamment les jeunes, le nom du phénomène les amène souvent à croire « qu’on ne pourra plus se baigner » dans le futur, alors que l’eau de mer conservera son caractère basique malgré l’acidification. L’animateur pourra amener le groupe à réfléchir sur les conséquences plus progressives, mais aussi plus graves pour l’ensemble des organismes marins de l’acidification. Le phénomène est en effet déjà à l’origine d’un retard de croissance chez de nombreux mollusques cultivés par l’homme, et pourrait causer une raréfaction, voire une extinction, de très nombreuses espèces au fil des siècles.

Dans le cadre d’une thématique consacrée aux pollutions marines, on pourra également réaliser une expérience sur la pollution des mers par les microplastiques ou encore sur les marées noires.

Sources et ressources

Plus d’informations sur le site su programme scientifique EPOCA (European Project on Ocean Acidification) : http://www.epoca-project.eu/index.php/home/summaries-in-different-languages/in-french.html

Article et Foire Aux Questions sur les sites du CNRS :

http://www2.cnrs.fr/presse//communique/1660.htm

Foire aux questions sur l’acidification : http://www.insu.cnrs.fr/environnement/foire-aux-questions-sur-l-acidification-des-oceans


Plus d’informations sur l’acidification en vidéo :

http://video.google.com/videoplay?docid=-6027941870142069921#: Film de 10 mn réalisé par les partenaires du projet Eur-océans.

http://videos.tf1.fr/jt-20h/l-acidification-des-oceans-un-danger-pour-la-biodiversite-5869542.html : Bref reportage (3 mn) diffusé dans le journal de 20h de TF1 en juin 2010. Présente la problématique et la mission menée au Spitzberg par une équipe du programme EPOCA.

http://www.dailymotion.com/video/x83djv_acidification-des-oceans_tech : Petit reportage réalisé et tourné par Pascale Barbès à la Station biologique de Villefranche.

http://videos.journauxdumidi.com/video/iLyROoaf89ye.html : Petit reportage sur les recherches réalisées au Spitzberg sur l’acidification.

http://www.green.tv/greenpeace_oceanacidification?set_location=en : Petit dessin animé de sensibilisation de Greenpeace (en anglais).

http://www.youtube.com/watch?v=xuttOKcTPQs : Présentation et démonstration du phénomène d’acidification des océans par la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) (en anglais sous-titré anglais).

http://www.youtube.com/watch?v=5cqCvcX7buo : « Acid test : the global challenge on oceans acidification», film américain du NRDC (Natural Resources Defense Council) (21mn), présenté et commenté par Sigourney Weaver.

Dernière modification 24/03/2020 par user:Alexis H.

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