La fonte de la banquise entraîne l’acidification de l’océan Arctique | Polarjournal
Le recul de la surface de la banquise dans l’océan Arctique n’est désormais plus une fiction, malgré les fluctuations annuelles. Il en résulte des surfaces d’eau plus importantes impliquant des échanges avec l’atmosphère. Ainsi, davantage de CO2 pénètre dans l’eau et modifie le pH le rendant plus acide. Image : Michael Wenger

La fonte de la glace de mer dans l’océan Arctique a de graves conséquences pour les animaux et les algues qui vivent sur et sous la glace. Des températures plus élevées de l’eau, parce que la surface sombre absorbe plus de chaleur, et une modification des concentrations de sel, parce que davantage d’eau douce dérive dans l’océan Arctique, sont deux de ces conséquences. Un groupe de recherche international a maintenant découvert qu’il existe également un lien entre la diminution de la glace de mer et le pH de l’eau de mer.

Plus la banquise fond, plus les surfaces d’eau en échange avec l’atmosphère sont importantes, et donc plus de dioxyde de carbone peut être absorbé par l’océan Arctique. Cela entraîne à son tour une acidification plus rapide de l’eau en raison d’une baisse du pH. Or, depuis 1994, la valeur a baissé environ trois à quatre fois plus vite que dans d’autres régions du monde. C’est le résultat du travail d’un groupe de recherche international de vingt personnes après analyse et modélisations de données issues de 26 années de mesures dans la partie occidentale de l’Arctique, entre la mer des Tchouktches et le bassin nord-est du Canada. L’étude a été publiée récemment dans la revue Science.

Comme à la maison, lorsque l’on pompe du dioxyde de carbone dans lunebouteille de gazéification, la quantité de gaz carbonique augmente dans l’océan, ce qui fait baisser le pH. Plus l’eau est froide, plus on peut y pomper du dioxyde de carbone. Ainsi, les océans ont certes atténué l’augmentation globale du dioxyde de carbone dans l’atmosphère, mais ils sont devenus plus acides. Image : EvaK via Wikicommons CC BY-SA 2.5

Le problème de l’acidification des mers due à l’augmentation des quantités de dioxyde de carbone provenant de l’atmosphère est connu depuis longtemps. Il faut s’imaginer que l’on prépare de l’eau gazeuse à la maison : On ajoute du dioxyde de carbone à de l’eau plate et on augmente ainsi le gaz carbonique dans l’eau, ce qui fait baisser le pH. Si l’on transpose cela aux océans du monde entier, on obtient le même résultat : des quantités croissantes de gaz carbonique et un pH en baisse. Comme le tout dépend également de la température (plus l’eau est froide, plus elle est soluble dans les gaz et plus elle absorbe de dioxyde de carbone), les eaux polaires seraient prédestinées à l’acidification. Mais la couverture de glace de mer a jusqu’à présent protégé l’océan Arctique sous-jacent d’une trop forte acidification.

Mais lorsque l’équipe de recherche a examiné les données des 26 dernières années, elle a découvert une accélération de trois à quatre fois de l’acidification de l’océan Arctique et une corrélation avec la couverture de glace de l’océan. Pour l’équipe, les raisons de cette accélération accrue sont les suivantes : une plus grande surface d’eau, ce qui entraîne une plus grande quantité de dioxyde de carbone dans l’eau ; la dilution simultanée de l’eau par la glace fondue, ce qui fait que l’acide carbonique peut moins être transformé en bicarbonate (un processus naturel qui dépend de la chimie de l’eau) ; et le mélange moins important des eaux de surface avec les couches plus profondes, ce qui atténuerait l’effet d’acidification.

Les conséquences pour les organismes vivant dans les couches supérieures de l’eau n’ont pas encore été entièrement étudiées. On sait qu’un pH plus bas a pour conséquence que les organismes qui forment une coquille, comme les algues, les crabes, les moules et les escargots, sont limités dans la construction de cette coquille parce que l’acide attaque cette dernière et qu’il y a en même temps moins de carbonate de calcium disponible pour sa construction. En outre, de nombreux processus physiologiques importants dépendent du pH, par exemple pour un développement sain. Même une petite modification de la valeur dans le sens de l’acidification peut donc provoquer des déficits importants. Comme les organismes se trouvent à la base des réseaux alimentaires, les niveaux supérieurs de la chaîne comme les poissons, les phoques et donc les ours polaires et les hommes sont également touchés par les effets. Le co-auteur et expert en acidification Wei-Jun Cai de l’Université du Delaware résume ainsi la situation : « Nous pensons que d’ici 2050, toute la glace aura disparu en été. Et si nous poursuivons la tendance actuelle pendant encore vingt ans, l’acidification sera très, très forte en été. Quel sera l’impact sur la biologie à cet endroit » ? C’est la question à laquelle l’équipe de recherche va devoir répondre rapidement.

Dr. Michael Wenger, PolarJournal

Lien vers l’étude : Qi et al. (2022) Science 377 1544 – 1550 Climate change drives rapid decadal acidification in the Arctic Ocean from 1994 to 2020 ; DOI : 10.1126/science.abo038

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