Acidification des océans

Variation du pH à la surface des océans provoquée par le CO₂ d'origine anthropique entre les années 1700 et les années 1990

Effets : Réduction estimée de la concentration en ions carbonates (CO₃^2-) dans les eaux de surface entre les années 1700 et les années 1990

L'acidification de l’océan est la diminution progressive du pH des océans. C'est l'autre problème induit par l'augmentation des émissions de CO₂ (the other CO₂ problem^[1]^,^[2]).

Il a été estimé que de 1751 à 2004, le pH des eaux superficielles des océans a diminué, passant de 8,25 à 8,14^[3].

Selon les modèles biogéochimiques disponibles, d'importants changements dans la chimie et biochimie océaniques sont à attendre^[4], de même que des impacts délétères sur les écosystèmes. Les effets sur les récifs coralliens^[5] sont très étudiés (dont en mésocosmes^[6] et les plus médiatisés, mais d'autres effets existent et sont attendus dans la plupart des milieux aquatiques. Selon l'OMM, cette acidification pourrait en partie expliquer l'augmentation annuelle record mesurée en 2013 en termes d'augmentation du taux de CO₂ dans l'atmosphère, et donc contribuer au dérèglement climatique. Selon les données réunies par l’OMM en 2013-2014, l'océan mondial absorbe actuellement un quart environ des émissions anthropiques de CO₂, soit environ 4 kg de CO₂ par jour et par personne^[7] (c'est-à-dire près de 22 millions de tonnes de CO₂ absorbée par jour de manière globalisée) ^[8]^[9]. Cette effet "pompe à carbone" contribue fortement à réduire la quantité de CO₂ de l’atmosphère, dont le CO₂ issu des combustibles fossiles, mais cette capacité semble se dégrader en raison des effets combinés du réchauffement et de l'acidification qui affectent la production et la fixation de carbonates marins (principal puits de carbone planétaire)^[7]. Selon l'ONU et ses agences, le pompage océanique du carbone est en 2013 70% moins efficace qu'au début de l'ère industrielle, et il pourrait encore être réduit de 20% avant 2100^[7] et le taux actuel de d'acidification des océans semble, qui a déjà atteint un niveau sans précédent au moins pour les 300 derniers millions d'années (selon les données paléoenvironnementales disponibles) et il ne pourra qu'augmenter au moins jusque 2015^[7] (et au-delà si d'importants efforts ne sont pas faits). Le rapport 2014 du GIEC puis celui de l'OMM^[7] ne décèlent d'ailleurs pas d'amélioration dans les tendances en termes de concentration croissante du CO₂ émis dans l'air ; et « le scénario retenu par la plupart des scientifiques conduit à une diminution du pH, d'ici la fin du siècle, de 0,3. Si a priori ce chiffre semble faible, il ne faut pas oublier qu'il s'agit d'une grandeur logarithmique, soit une acidité multipliée par deux »^[10]

Causes

Cette acidification a au moins trois causes anthropiques identifiées :

l'absorption de dioxyde de carbone atmosphérique d'origine anthropique^{[Note 1]}^,^[7]. C'est la première cause identifiée, et probablement la plus importante ;
l'absorption par l'océan de pluies ou d'eaux météoritiques ou de ruissellement acidifiées par divers composés azotés anthropiques dits azote réactif. Ces composés sont issus (directement ou indirectement par photochimie) de la circulation motorisée, de l'agriculture et du chauffage qui dégageant des oxydes d'azote, source d'acide nitreux et d'acide nitrique qui contaminent l'atmosphère puis les mers via les pluies et les cours d'eau (Les analyses isotopiques montrent que l'Homme a plus que doublé la quantité d'azote réactif (Nr) annuellement entrant dans la biosphère, essentiellement à partir de 1895 ± 10 ans (± 1 pour l'écart-type) avec une forte augmentation dans les années 1960 à 2010, principalement dans l'hémisphère Nord^[11]);
l'absorption de composés soufrés issus des combustibles fossiles (pétrole, charbon, gaz). Le soufre, lors de la combustion se transforme en effet en dioxyde de soufre, source d'acide sulfureux et d'acide sulfurique. La plupart des navires de marine marchande et de marine de guerre utilisent encore des combustibles lourds très polluants et notamment sources d'aérosols soufrés. Ils sont une source importante d'aérosols atmosphériques (particulates (en)).

Ces trois facteurs associés pourraient avoir des effets environnementaux synergiques, et 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 CO₂, selon une étude^{[réf. nécessaire]} récente pilotée par Scott Doney (Institut océanographique de Woods Hole, Massachusetts, USA). Cet azote aurait déjà sur certains littoraux un impact équivalent à 10 à 50 % de celui du CO₂. L'océan lointain est moins touché, mais les zones côtières et proches du plateau continental sont largement les plus importantes pour l'Homme (pêche, activité économique et touristique).

Il semble de plus que les estuaires et les zones mortes ne remplissent plus leur rôle de puits de carbone, et que l'acidification est un phénomène qui puisse — parfois (comme dans le cas du drainage minier acide) et dans une certaine mesure — s'autoentretenir^{[réf. nécessaire]}.

Perturbation du cycle du carbone

Article détaillé : Cycle du carbone.

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 l'utilisation 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 d'environ 25 % 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 : dioxyde de carbone libre dissous (CO₂ _(aq)), acide carbonique (H₂CO₃), hydrogénocarbonate (HCO₃^-) et carbonate (CO₃^2-). La proportion de ces espèces dépend principalement de l'alcalinité de l'eau et secondairement de facteurs tels que la température et la salinité de l'eau de mer qui décline localement (là où les glaces ou glaciers fondent rapidement).
(voir l'article consacré à la pompe de solubilité de l'océan (solubility pump (en)) pour plus de détail).

Perturbation du cycle de l'Azote

Article détaillé : Cycle de l'azote.

Si à échelle planétaire, les apports d'azote ne contribuent que modestement à l'acidification de l'océan (loin derrière le CO₂), à proximité des continents (où l'on trouve une grande partie de la biodiversité marine, également utilisée comme ressource alimentaire), les apports anthropogéniques de soufre et d'azote (0,8 Tmol/an de soufre réactif et 2,7 Tmol/an d'azote réactif au tout début du XXI^e siècle^[12]) et leurs effets acidifiants sont plus sérieux. Les apport azotés de l'atmosphère à l'océan sont notamment en forte augmentation dans le nord-ouest du Pacifique^[13]

Dans l'hémisphère nord, le bilan des entrées de ces deux éléments dans les couches supérieures de l'océan est clairement acidifiant. Sous les tropiques, il est initialement plutôt basique, mais in fine acidifiant en raison du taux de transformation de l'ammoniac en nitrate dans l'écosystème^[12]. Sur la planète, le bilan final est presque partout acidifiant et il réduit sur les littoraux la quantité de CO₂ que l'océan peut dissoudre.

Ailleurs, des cyanobactéries fixatrices d'azote comme celles du genre Trichodesmium (en) sont à l'origine d'une partie importante de la productivité primaire) des zones océaniques pauvres en éléments nutritifs spectacle a augmenté les taux de carbone et la fixation de l'azote et augmenté rapports C / N sous pCO2 (Hutchins et al., 2007, Barcelos e Ramos et al., 2007). Au niveau de 750 ppmv de CO₂, les taux de fixation de CO₂ ont augmenté de 15 à 128 % et des taux de fixation de N₂ ont augmenté de 35-100 % par rapport aux tarifs en conditions actuelles de CO₂ de jour (Hutchins et al., 2007).

Dans le cycle global de l'azote^[14], l'azote anthropique (NOx), avec les oxydes de soufre atmosphériques contribue à l'acidification des mers^[12]. Et cette acidification diminue les capacités de nitrification des écosystèmes marins^[15]. La part anthropique de l'Azote^[16] est en augmentation presque partout dans l'hémisphère nord et dans une partie de l'hémisphère sud.
Les apports terrigènes d'azote et de phosphore des cours d'eau à l'Atlantique Nord ont été mesurés à pour 14 grandes régions d'Amérique du Nord et du Sud, d'Europe, d'Afrique : le bassin amazonien domine le flux global de phosphore (c'est aussi le flux le plus élevé de phosphore par unité de surface) mais il est maintenant dépassé en termes de flux total d'azote par les bassins versants du nord-est des États-Unis, qui dépassent tous 1 000 kg d'azote par km 2/an^[16].

Les flux d'azote déversés dans l'Atlantique-Nord par chaque bassin versant sont corrélés à la densité de population du bassin (comme cela a avait déjà été observé pour les flux de nitrate de grands fleuves du monde) ; les auteurs de cette étude jugent « frappante » la forte corrélation linéaire entre les flux d'azote total et la somme des apports d'azote d'origine anthropique dans les régions tempérées (engrais, dépôts atmosphériques des NOx anthropiques, fixation par les légumineuses, et importation/exportation d'azote via les produits agricoles). Les fleuves des grandes régions de l'étude apportent en mer environ 25 % de l'azote introduit par l'Homme dans les écosystèmes (le reste étant éliminé par dénitrification dans les écosystèmes humides et aquatiques qui semblent être le puits d'azote dominant ; mais la forêt semble aussi avoir de l'importance en termes de stockage/pompage de l'azote^[16]. Les eaux souterraines en stockent et dénitrifient un peu et localement, mais sont un « très petit puits d'azote » à l'échelle des continents.

L'agriculture est principalement responsable dans de nombreuses régions (dans le bassin du Mississippi et les bassins de la mer du Nord notamment). Les retombées de NOx sont la première cause d'exportation d'azote vers la mer dans plusieurs régions (dont au nord-est des États-Unis).

Si l'on considère les zones peu anthropisées comme référence, les auteurs estiment que le flux d'azote terre → mer a – dans presque toutes les régions tempérées – augmenté de 2 à 20 fois (selon les régions) de l'époque pré-industrielle au début du XXI^e siècle. Seules certaines régions (ex : Nord du Canada) ont peu changé de ce point de vue^[16]. Les flux d'azote venant des bassins de zone tempérée qui alimentent la mer du Nord, ont eux augmenté de 6 à 20 fois. Le flux provenant du bassin de l'Amazone est au moins 2 à 5 fois plus important que les flux estimés à partir des régions de la zone tempérée « intacte », malgré la densité de la population et ses faibles apports directs d'azote d'origine anthropique dans la région. Ceci suggère que les flux d'azote naturels ou causés par la déforestation tropicale peuvent être significativement plus élevé qu'en zone tempérée^[16]. Comme la tendance est à la déforestation, à l'artificialisation des sols et aux apports d'engrais en zone tropicale, les auteurs s'attendent à une « spectaculaire augmentation de la charge d'azote de nombreux systèmes fluviaux tropicaux »^[16].

Effets sur les animaux à coquilles calcaire

Certains de ces animaux et en particulier leurs larves ont des difficultés à synthétiser leur thèque, squelette planctonique ou coquille^[17]. Le dioxyde de carbone absorbé dans l'océan réagit avec les molécules d'eau pour former de nombreux ions tel que l'hydrogénocarbonate (équivalent au bicarbonate). La formation de ces ions réduit la concentration en ions carbonates qui sont nécessaires à la formation de carbonate de calcium. Or le carbonate de calcium est nécessaire à la calcification des coraux et des coquillages. Cette réaction chimique empêche donc la formation normale des coraux et des coquilles^[18].
Une étude sur les effets de l'acidification en Antarctique chez les ptéropodes (ou papillons de mer) montre qu'à partir d'un certain taux d'acidité de l'eau, les individus meurent (en à peine quarante-huit heures^[19]), or ces animaux sont à la base du réseau trophique dans cette région et comme certaines algues (coccolithes) qui sécrètent des coquilles à base de calcium, ils jouent un rôle important dans le cycle du carbone.

Évolution de l'« acidité » des océans, accélération de l'acidification

L'acidité des océans aurait augmenté de 30 % environ depuis le début de la révolution industrielle. Ceci correspond à une chute de 0,1 du pH, pour atteindre 8,1 ou 8,14 selon les sources aujourd'hui (les océans sont ainsi alcalins et non acides, leur pH se situant au-dessus de 7)^[20]^,^[21].

La diminution du pH des eaux de surface de l’océan et l'augmentation de la pression partielle de CO₂ (pCO₂) se fond à des vitesses différentes selon les régions, mais elles déjà détectées in situ depuis plusieurs décennies^[7] dans de grandes régions subpolaires aux zones subtropicales et tropicales^[7]. Les variations les plus extrêmes figurent dans les séries chronologiques enregistrées dans les zones subpolaire, ce qui s'explique par le fait que les différences saisonnières de température et de productivité biologique y sont les plus marquées^[7].

Sur la base des prévisions du GIEC (ou IPCC en anglais), l'augmentation actuelle du taux de CO₂ dans l’atmosphère devrait encore diminuer le pH des eaux du globe de 8,14 actuellement à 7,8 d'ici la fin du siècle^[22]. Un rapport du PNUE fait part d'une diminution du pH de 0,3 d'ici 2100, tandis qu'un communiqué de presse du CNRS avance une baisse de 0,4^[23]^,^[24].

En 2014, le rapport sur les effets de l'acidification des océans sur la biologie marines (synthétisant une centaine d'études sur ce thème), présenté à la 12^e réunion de la Convention sur la diversité biologique (CDB) à Pyeongchang (Corée du Sud) confirme que l'acidification a progressé en moyenne de 26 % depuis l'époque pré-industrielle et que si, depuis deux siècles, l'océan a absorbé plus du quart du CO₂ anthropique, contribuant à acidifier le milieu océanique, « de façon quasiment inévitable, d'ici 50 à 100 ans, les émissions de dioxyde de carbone vont encore augmenter l'acidité des océans à des niveaux qui auront des impacts massifs, le plus souvent négatifs, sur les organismes marins et les écosystèmes, ainsi que sur les biens et les services qu'ils fournissent »^[25]. « De nombreuses études montrent une réduction des taux de croissance et de survie des coraux, mollusques et échinodermes [étoiles de mer, oursins, concombres de mer, etc.]. » Certaines espèce supporteront mieux l'acidification que d'autres. Certaines subiront une dégradation de leurs systèmes sensoriels induisant des anomalies de comportement (poissons, certains invertébrés)^[25]. Les cycles biogéochimiques du carbone, de l'azote du fer et du calcium en seront affectés, dans les habitats côtiers plus qu'en haute mer et plus vite en Arctique qu'en Antarctique (plus froid)^[25]. « Le coût global des impacts de l'acidification des océans sur les mollusques et les récifs coralliens tropicaux est estimé à plus de 1000 milliards de dollars par an d'ici la fin du siècle^[25]. » Des phénomènes d'acidification ont déjà eu lieu, dont au Paléocène-Éocène (il y a 56 millions d'années), mais il semble aujourd'hui trop rapide pour qu'un grand nombre d'espèces puisse s'y adapter. « Même si les émissions de CO₂ sont réduites de manière significative, l'acidification des océans se poursuivra durant des dizaines de milliers d'années, les modifications considérables pour les écosystèmes, et la nécessité d'apprendre à vivre avec ces changements semblent donc certains^[25]. »

Conséquences environnementales, halieutiques et pour les services écosystémiques

Vidéo relative aux effets de l'acidification sur la synthèse des coquilles de certains mollusques marins. Source: NOAA Environmental Visualization Laboratory.

En perturbant et dégradant certains écosystèmes (coralliens notamment^[26]), l'acidification des mers dégrade d'importants services écosystémiques et de manière générale tous les écosystèmes. Elle met en péril de nombreuses espèces^[26]^,^[27]^,^[28].

En affectant les animaux à coquilles, l’acidification peut conduire à une dégradation de la qualité de l'eau et des sédiments, faute d'animaux filtreurs tels que les moules et les huîtres^[29] qui filtrent et nettoient quotidiennement de grands volumes d'eau^[30].

Certains oursins se montrent sensibles à de faibles baisses de pH (proches de celles qui sont attendues d'ici quelques décennies), qui dégradent leurs capacités de reproduction^[31].

Menaces pour la santé alimentaire

En 2013, les 540 experts et scientifiques réunis au 3^e symposium de Monterey sur l'acidification des océans^[32]^,^[33] (de 2012) ont voulu ré-attirer l'attention des décideurs sur cet enjeu planétaire en rappelant que – alors que la coquille d'escargots aquatiques commence à être érodées dans certaines parties de l'océan – le chiffre d'affaires généré par les activités des éleveurs de moules et huîtres et pêcheurs d'échinodermes (oursins), de crustacés (crevettes, crabes) et de poissons approche les 130 milliards de dollars (96,5 Md€), et que la régression ou disparition de certaines espèces consommées par l'Homme (poissons notamment) aurait des conséquences sur la sécurité alimentaire^[34]. Ils ajoutent que via la protection du littoral et de la faune côtière contre la houle et les tempêtes, et via le tourisme et la pêche qu'ils favorisent, les récifs et sables coralliens fournissent des services dont la valeur a été estimée comprise entre 30 et 375 Md$ (22 à 278 Md€) par an (selon les modalités de calcul)^[34]. Les huîtres sont d'ailleurs aussi partie majeure dans la ligne de mire de ce phénomène, car dans impossibilité de se développer convenablement étant donné la faible production de coquilles agissant comme élément protecteur dans leur croissance^[35].

Menace climatique

L'acidification des eaux dégrade aussi le puits de carbone océanique planétaire, déjà malmené par la réduction de la couche d'ozone et la pollution de l'eau et la surpêche ^[34].

Perturbations graves du comportement de certains poissons

Dans les années 2000, sur la base de diverses expériences en laboratoire ou in situ, on a compris que les odeurs portées par l'eau peuvent jouer un rôle important pour les larves et les juvéniles^[36] de poissons de récifs qui les utilisent pour s'orienter^[37], détecter et éviter des prédateurs ^[38] ou trouver des zones favorables à leur survie et future croissance ; l'odeur du récif fait que les larves ne se laissent pas emporter vers la pleine mer^[39]. Les larves de poissons récifaux, dès leur éclosion, bien que ne mesurant que quelques millimètres disposent d'un système sensoriel efficace leur permettant de capter les odeurs en solution dans l'eau^[40]^,^[41].
On a longtemps cru que les larves de poissons corraliens étaient emportés à grande distance et qu'elles pouvaient coloniser d'autres récifs, alors que leur récif natal pouvait être colonisés par des juvéniles nés ailleurs. Une étude basée sur le marquage de 10 millions d'embryons de Pomacentrus amboinensis (en) prélevées sur la grande barrière de corail et relâchés en mer a montré qu'au contraire les larves regagnent leur récif natal^[42], probablement en reconnaissant sa signature biochimique et olfactive. La plupart des larves vont en réalité s'installer très près du lieu de leur naissance^[43]^,^[44]. L'odorat a une importance vitale pour les larves des poissons coralliens étudiés ; il leur permet de détecter la présence d'autres poissons (dont prédateurs) dans le récifs^[45], et expliquerait leur fidélité au récif, caractéristiques de nombreux poissons coralliens^[46] ou à un individu d'une espèce symbiote (anémone pour l'amphiprion par exemple^[47]).

En 2009, une étude montre que chez le poisson clown utilisé comme espèce modèle, les larves de poissons exposés à une acidification de l'eau perdent leur capacité à distinguer l'odeur des habitats coralliens qu'elles devraient rechercher pour atteindre l'état adulte ; pire, à un pH de 7,8 (qui sera celui des mers chaudes vers 2100 selon les études prospectives) elles sont alors fortement attirées par des stimuli olfactifs qui normalement les repoussent, et au-delà d'un pH 7,6, elles ne semblent plus percevoir aucun stimuli olfactif^[48].

Des travaux plus récents effectués en laboratoire puis vérifiés in situ sur un récifs du centre de la barrière de corail de Papouasie-Nouvelle-Guinée naturellement acidifié par un dégazage volcanique sous-marin permanent de CO₂ ont montré qu'une eau acidifiée (comparable à celle qui baignera la plupart des récifs coralliens du monde entier dans 50 à 80 ans, selon les chercheurs) a un effet comportemental inattendu et très marqué sur certains poissons : ils ne fuient plus l’odeur de leur prédateur, et ils s’exposent anormalement, de manière suicidaire au risque d’être mangé^[49] (très bien montré dans un documentaire australien diffusé sur Arte en 2014^[19]). Les poissons carnivores semblent plus touchés par ce phénomènes que les poissons herbivores^[10]. On ignore si c'est l'acidification ou l'effet du CO₂ en tant que molécule sur le poisson qui est en cause.

Pour toutes ces raisons Munday & al (2010) estiment que la reconstitution des populations de poissons sur des zones récifales dégradées en cours de restauration sera de plus en plus difficile, voire menacée par l'acidification des océans^[50] qui pourrait donc dégrader les capacités de résilience écologique des océans. Le fait qu'à 700 ppm de CO₂, de nombreux poissons se montrent attirés par l'odeur de prédateurs et qu'à 850 ppm de CO₂ ils perdent la capacité de sentir les prédateurs et que les larves exposées à concentration élevée de CO₂ se montrent anormalement actives et imprudentes les expose à un risque accru d'être mangé (elles subissent une mortalité 5 à 9 fois supérieure à la normale et plus le taux de CO₂ augmente, plus élevée est la mortalité par prédation). Sans odorat normal beaucoup de larves pourraient en outre ne pas trouver le récif ou le lieu du récif où elles devraient s'installer et se perdre et mourir en mer.

En 2011, une autre étude montre que l'audition du poisson clown (Amphiprion percula) est également dégradée (dès le stade juvénile) quand l'eau est acidifiée, ce qui perturbe par exemple leur capacité à se diriger vers le récifs ou vers un lieu particulier^[51].

En 2012, une étude conclue que la fonction de neurotransmission du système olfactif des poissons qui est affectée par l'acidification^[52].

On ignore encore si ces comportements anormaux et nocifs pour les espèces qui les adoptent pourraient (et à quelle vitesse) disparaitre (via les mécanismes de la sélection naturelle).

Recherche

L'Allemagne a lancé le 1^er septembre 2009 un programme national de recherche sur l'acidification des océans (BIOACID^[53] pour "biological impacts of ocean acidification") avec 8,5 millions d'euros sur 3 ans (dont 2,5 millions pour l'Leibniz-Institut für Meereswissenschaften 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 (« UKOA ») lancé en 2010^[54], 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^[55].

Une des difficultés est de mieux comprendre les effets synergiques qui existent entre l'acidification, la montée en température, les zones d'anoxies et d'autres modifications anthropiques des milieux, qui pourraient aggraver et/ou accélérer les changements globaux^[56]

Des recherches sur les impacts de cette acidification montrent que plus le taux d'acidification est important, plus les espèces ayant des coquilles (plancton microscopique à la base de la chaîne alimentaire, coquillages, mollusques ou coraux) ont des difficultés à les fabriquer^[57].

Illustrations scientifiques

Cartographie

pH de l'eau de surface (années 1990)
Alcalinité contemporaine
pression anthropique liée au CO₂ (années 1990)
Inventaire vertical CO₂ (années 1990)
Carbone inorganique total contemporain
Carbone inorganique total pré-industriel
CFC-11 (contemporain)
CFC-12 (contemporain)

Expérimentation, mesure in situ

(AOML) in situ taux de CO₂ / sensor (SAMI-CO₂) (étude coraux / NOAA)
(PMEL) Mesure du CO₂ lors d'études sur l'acidifcation (NOAA)

Notes et références

Notes

↑ Il est à noter qu'en théorie ce sont bien, directement, les émissions de CO₂ qui sont en causes, ou les apports accélérés d'eau douce, et non directement le réchauffement climatique. Cependant he State of Greenhouse Gases in the Atmosphere Based on Global Observations through 2013 selon l'OMM en 2014 (voir page 4), si la vitesse et l'importance de l'acidification sont peu affectées par le réchauffement, leurs effets approchent néanmoins en importance un peu moins de 10% des changements dus à l'augmentation de CO₂, et d'importants apports d’eau douce et froide issus de la fonte des glaces pourraient significativement accélérer et aggraver l'acidification et ses effets écologiques et climatiques

Références

↑ (en) Doney, S. C., V. J. Fabry, R. A. Feely, and J. A. Kleypas. 2009. Ocean acidification: the other CO2 problem. Annual Review of Marine Science (en) 1:169– 192.
↑ The Royal Society (2005) Ocean Acidification Due to Increasing Atmospheric Carbon Dioxide (The Royal Society, London).
↑ (en) Jacobson, M. Z. (2005) Studying ocean acidification with conservative, stable numerical schemes for nonequilibrium air-ocean exchange and ocean equilibrium chemistry. J. Geophys. Res. Atm. 110, D07302.
↑ Caldeira K, Wickett ME (2005) Ocean model predictions of chemistry changes from carbon dioxide emissions to the atmosphere and ocean. J Geophys Res 110:C09S04.
↑ Munday PL, Jones GP, Pratchett MS, Williams AJ (2008) Climate change and the future for coral reef fishes. Fish Fish 9:261–285.
↑ Leclercq N, Gattuso J-P, Jaubert J (2002) Primary production, respiration, and calcification of a coral reef mesocosm under increased CO2 partial pressure. Limnol Oceanogr 47:558–564.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 he State of Greenhouse Gases in the Atmosphere Based on Global Observations through 2013, consulté 2014-09-11, voire notamment le chapitre “Ocean acidification”, page 4.
↑ (en) « abcnews.go.com », sur ABCNews,‎ 22 avril 2010.
↑ « planetoscope.com », sur planetoscope.
1 2 Marielle Court (2014) Brève : L'acidité de l'eau déboussole les poissons Le Figaro, 17/04/2014
↑ Gordon W. Holtgrieve & al (2011) “A Coherent Signature of Anthropogenic Nitrogen Deposition to Remote Watersheds of the Northern Hemisphere” Science Magazine 16 December 2011: 1545-1548 (résumé).
1 2 3 Doney, S. C., Mahowald, N., Lima, I., Feely, R. A., Mackenzie, F. T., Lamarque, J. F., & Rasch, P. J. (2007). Impact of anthropogenic atmospheric nitrogen and sulfur deposition on ocean acidification and the inorganic carbon system. Proceedings of the National Academy of Sciences, 104(37), 14580-14585.
↑ Tae-Wook Kim1, Kitack Lee, Raymond G. Najjar, Hee-Dong Jeong, Hae Jin Jeong(2011 )Increasing N Abundance in the Northwestern Pacific Ocean Due to Atmospheric Nitrogen Deposition Science 334 (6055) 505-509, 28 Oct. 2011: Online September 22 2011 ; Vol. 334 no. 6055 p. 505-509 ; DOI: 10.1126/science.1206583
↑ Gruber, N., & Galloway, J. N. (2008). An Earth-system perspective of the global nitrogen cycle. Nature, 451(7176), 293-296.
↑ . Beman, J. M., Chow, C. E., King, A. L., Feng, Y., Fuhrman, J. A., Andersson, A., ... & Hutchins, D.A (2011) Global declines in oceanic nitrification rates as a consequence of ocean acidification, Proceedings of the National Academy of Sciences, 108(1), 208-213.
1 2 3 4 5 6 Howarth, R. W., Billen, G., Swaney, D., Townsend, A., Jaworski, N., Lajtha, K., ... & Zhao-Liang, Z. (1996) Regional nitrogen budgets and riverine N & P fluxes for the drainages to the North Atlantic Ocean: Natural and human influences. In Nitrogen cycling in the North Atlantic Ocean and its watersheds (p. 75-139). Springer Netherlands.
↑ Orr JC & al.(2005) Anthropogenic ocean acidification over the twenty-first century and its impact on calcifying organisms. Nature 437:681–686.
↑ Campbell Biologie (adaptation française), Pearson,‎ 2012, page 58 p., Sous paragraphe: L'acidification: une menace pour la qualité de l'eau
1 2 Arte 2014 Quand les océans deviennent acides, reportage australien (52 min), 1^re diffusion : 04 avril à 22h20
↑ « Les coquilles des organismes marins perdent en calcification », sur Radio France internationale
↑ « Synthèse scientifique des impacts de l'acidification des océans sur la biodiversité marine », sur cbd.int
↑ [PDF] Laurent Bopp (CNRS), Cycle du carbone, Changement climatique, Acidification des océans, Conférence Débat sur le Changement Climatique, 35 pages
↑ (en) « Environmental Consequences of Ocean Acidification:A Threat to Food Security », sur unep.org
↑ « Acidification des océans : impact sur des organismes clés de la faune océanique », sur cnrs.fr
1 2 3 4 5 Laperche D. (2014) Changement climatique : l'acidification des océans s'accélère ; Le rapport sur les effets de l'acidification des océans sur la biologie marine, présenté lors de la 12^e réunion de la CDB en Corée, alerte sur la perte de biodiversité et ses impacts socio-économiques ; Actu-Environnement 08 octobre 2014
1 2 Hoegh-Guldberg O & al. (2007) Coral reefs under rapid climate change and ocean acidification. Science 318:1737–1742. )
↑ leypas JA & al. (2006) Impacts of Ocean acidification on Coral Reefs and Other Marine Calcifiers: A Guide for Future Research (NOAA/Pacific Marine Environmental Laboratory, Seattle))
↑ Fabry VJ, Seibel BA, Feely RA, Orr JC (2008) Impacts of ocean acidification on marine fauna and ecosystem processes. ICES J Mar Sci 65:414–432. Abstract/FREE Full Text
↑ Sanford E, Gaylord B, Hettinger A, Lenz EA, Meyer k & Hill TM (2014) Ocean acidification increases the vulnerability of native oysters to predation by invasive snails Proc R Soc B 2014 281 (1778) 20132681
↑ Michaelidis B, Ouzounis C, Paleras A, Pörtner HO (2005) Effects of long-term moderate hypercapnia on acid-base balance and growth rate in marine mussels Mytilus galloprovincialis. Mar Ecol Prog Ser 293:109–118.
↑ Havenhand JN, Buttler F-R, Thorndyke MC, Williamson JE (2008) Near-future levels of ocean acidification reduce fertilization success in a sea urchin. Curr Biol 18:R651–R652.
↑ Third Symposium on the Ocean in a High-CO2 World Ocean Acidification
↑ Valéry Laramée de Tannenberg (2013)Pourquoi il faut lutter contre l’acidification des océans, in Le journal de l'environnement, daté 15 novembre 2013, consulté 17 novembre 2013
1 2 3 IGBP ; international Geosphere Biosphere Program (2013), Présentation de [Ocean Acidification Summary for Policymakers] ; résumé pour les décideurs (IGBP, IOC, SCOR (2013). Ocean Acidification Summary for Policymakers – Third Symposium on the Ocean in a High-CO2 World. International Geosphere-Biosphere Programme, Stockholm, Sweden) (PDF, 26 pages, 2013, en anglais), et Infographie haute définition sur l'évolution du pH marin (JPG, 4.7mb) et de l'Aragonite (JPG, 4.4mb)
↑ (en) « abcnews.go.com », sur ABCNews
↑ Arvedlund M, Takemura A (2006) The importance of chemical environmental cues for juvenile Lethrinus nebulosus Forsskal (Lethrinidae, Teleostei) when settling into their first benthic habitat. J Exp Mar Biol Ecol 338:112–122.
↑ Dixson DL & al. (2008) Coral reef fish smell leaves to find island homes. Proc R Soc London Ser B 275:2831–2839.
↑ Atema J, Kingsford MJ, Gerlach G (2002) Larval reef fish could use odour for detection, retention and orientation to reefs. Mar Ecol Progr Ser 241:151–160
↑ Gerlach G, Atema J, Kingsford MJ, Black KP, Miller-Sims V (2007) Smelling home can prevent dispersal of reef fish larvae. Proc Natl Acad Sci 104:858–863 (résumé).
↑ Arvedlund M, Munday PL, Takemura A (2007) The morphology and ultrastructure of the peripheral olfactory organ in newly metamorphosed coral-dwelling gobies, Paragobiodon xanthosomus Bleeker (Gobiidae, Teleostei) Tissue Cell 39:335–342
↑ Lara MR (2008) Development of the nasal olfactory organs in the larvae, settlement-stages and some adults of 14 species of Caribbean reef fishes (Labridae, Scaridae, Pomacentridae) Mar Biol 154:51–64
↑ Jones GP, Milicich MJ, Emslie MJ, Lunow C (1999) Self-recruitment in a coral reef fish population. Nature 402:802–804 (résumé)
↑ Jones GP, Planes S, Thorrold SR (2005) Coral reef fish larvae settle close to home. Curr Biol 15:1314–1318
↑ Swearer SE, Caselle JE, Lea DW, Warner RR (1999) Larval retention and recruitment in an island population of a coral-reef fish. Nature 402:799–802.
↑ Sweatman HPA (1988) Field evidence that settling coral reef fish larvae detect resident fishes using dissolved chemical cues. J Exp Mar Biol Ecol 124:163–174.
↑ Døving KB, Stabell OB, Östlund-Nilsson S, Fisher R (2006) Site fidelity and homing in tropical coral reef cardinalfish : Are they using olfactory cues ? Chem Senses 31:265–272
↑ Arvedlund M, McCormick MI, Fautin DG, Bildsoe M (1999) Host recognition and possible imprinting in the anemonefish Amphiprion melanopus (Pisces : Pomacentridae) Mar Ecol Prog Ser
↑ Munday PL, Dixson DL, Donelson JM, Jones GP, Pratchett MS, Devitsina GV & Døving KB (2009) Ocean acidification impairs olfactory discrimination and homing ability of a marine fish. Proceedings of the National Academy of Sciences, 106(6), 1848-1852.
↑ TV5 Les poissons perdent leur instinct de survie quand les océans s’acidifient, brève mis en ligne le 14/4/2014 dans la rubrique "Actualités" (Coraux, Gaz à effet de serre, Océans)"
↑ Munday PL, Dixson DL, McCormick MI, Meekan M, Ferrari MC & Chivers DP (2010) http://www.pnas.org/content/107/29/12930.full Replenishment of fish populations is threatened by ocean acidification] Proceedings of the National Academy of Sciences, 107(29), 12930-12934.
↑ Simpson SD & et al. Ocean acidification erodes crucial auditory behaviour in a marine fish. Biol. Lett. 7, 917�920 (2011).
↑ Nilsson, G. E., Dixson, D. L., Domenici, P., McCormick, M. I., Sørensen, C., Watson, S. A., & Munday, P. L. (2012) Near-future carbon dioxide levels alter fish behaviour by interfering with neurotransmitter function. Nature Climate Change, 2(3), 201-204
↑ (en) À propos du Programme BIOACID, sur le site ifm-geomar.de
↑ UK Ocean Acidification Research Programme
↑ Brève 60383, d'après le communiqué de presse de l'Institut Leibniz de sciences marines de Kiel du 2009/09/01
↑ Pörtner HO, Langenbuch M, Michaelidis B (2005) Synergistic effects of temperature extremes, hypoxia, and increases in CO₂ on marine animals: From Earth history to global change. J Geophys Res 110:C09S10.
↑ (en) Jason M. Hall-Spencer et al, « Volcanic carbon dioxide vents show ecosystem effects of ocean acidification », Nature (revue), vol. 454, n^o 7200,‎ juin 2008, p. 96-99

Voir aussi

Bibliographie

Harley CDG & al. (2006) The impacts of climate change in coastal marine systems. Ecol Lett 9:228–241.

Filmographie

Film pédagogique de l'INRA sur l'histoire de la prise de conscience du phénomène des pluies acides et de leurs conséquences, sur le site inra.fr
[vidéo] Laurence Jourdan et Nicolas Koutsikas Documentaire "Tipping Point" 52 min sur l'acidification des océans, sur le site ebu.ch

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