Cette expérience est intéressante pour com … 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.r les microplastiques ou encore sur les marées noires.
Le phénomène d'acidification des océans es … 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'énergies ne produisant pas de CO2 semble donc incontournable.
l'homme est issu majoritairement de la combustion de sources d'énergie fossiles : pétrole, charbon et gaz. Le recours à des sources d'énergies ne produisant pas de CO<sub>2</sub> semble donc incontournable.
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