Les océans absorbent une partie du dioxyde de carbone atmosphérique car ce gaz se dissout naturellement dans l'eau, grâce à des réactions chimiques qui forment de l'acide carbonique. Cela contribue à réguler la concentration de CO2 dans l'atmosphère.
Quand du dioxyde de carbone (CO₂) flotte au-dessus de l'océan, une partie du gaz se dissout naturellement dans l'eau de mer, comme du sucre dans un thé froid. C'est un phénomène chimique tout simple où le CO₂ passe de l'atmosphère vers le liquide, parce que les gaz cherchent toujours à équilibrer leurs concentrations entre l'air et l'eau. Plus il y a de CO₂ dans l'air, plus l'océan en absorbe pour atteindre à nouveau cet équilibre. Mais attention, cette absorption augmente l'acidité de l'eau de mer, perturbant la vie marine. Cette dissolution est un processus spontanée, rapide au départ puis plus lent à mesure que l'océan se sature. Plus l'eau est froide, mieux le CO₂ se dissout—voilà pourquoi les océans près des pôles captent particulièrement bien ce gaz.
Quand le CO₂ entre dans les océans, il se combine avec l'eau de mer, formant alors un acide faible appelé acide carbonique. Cet acide se transforme vite en ions bicarbonates et en ions carbonates, selon un équilibre chimique qui évolue suivant les conditions de l'eau. La majorité du carbone océanique existe ainsi sous forme de bicarbonates, une petite partie en forme de carbonates, et très peu reste sous forme de CO₂ dissous pur. Cet équilibre est super important car c'est lui qui décide de la capacité des océans à absorber ou à relâcher du dioxyde de carbone. À mesure que davantage de CO₂ rentre dans les océans, leur eau devient progressivement plus acide, ce qui perturbe l'équilibre carbonaté naturel, compliquant à terme l'absorption de carbone supplémentaire.
Les algues microscopiques (phytoplancton) et d'autres petits organismes marins capturent naturellement une sacrée quantité de CO₂ via la photosynthèse. Grâce à l'énergie du soleil, ils transforment le dioxyde de carbone dissous dans l'eau en oxygène et en matière organique. Cette matière organique, lorsqu'elle coule vers le fond de l'océan après la mort de ces organismes, va piéger le carbone au fond pendant très longtemps. C'est ce qu'on appelle la pompe biologique à carbone : un mécanisme super efficace pour sortir durablement une partie du CO₂ de l'atmosphère et l'enfermer dans les profondeurs océaniques. Sans oublier les coraux, mollusques et autres créatures marines, qui utilisent aussi du carbone dissous pour fabriquer leurs squelettes et coquilles en carbonate de calcium, aidant encore plus à absorber et stocker le carbone sous l'eau.
Le vent et les vagues jouent un rôle clé : en remuant la surface de l'eau, ils favorisent les échanges gazeux entre air et océan. Le CO₂ présent dans l'air se dissout ainsi plus facilement dans les eaux océaniques. Ensuite, les courants océaniques viennent distribuer tout ça, transportant le carbone vers les eaux plus profondes où il peut rester parfois stocké longtemps, loin de l'atmosphère. Ce phénomène de descente de masses d'eau vers les profondeurs (plongée des eaux froides) permet de capturer et d'isoler une partie du carbone absorbé des centaines, voire des milliers d'années. C'est un peu comme une pompe géante et très efficace : ce qu'on appelle la "pompe physique" du carbone.
L'efficacité avec laquelle les océans pompent le dioxyde de carbone dépend fortement de la température de l'eau. Plus l'eau est froide, plus elle arrive facilement à dissoudre le CO₂ : c'est un peu comme pour les bulles dans un soda, c'est mieux à basse température. Le vent et les courants océaniques aident aussi beaucoup, car ils brassent sans cesse l'eau, lui permettant d'absorber rapidement du carbone à la surface. Et puis, n'oublions pas, l'état de santé du plancton, qui modifie la capacité des océans à capturer le carbone grâce à la photosynthèse. Bref, un océan froid, agité et plein de vie sera bien plus efficace pour capter du CO₂ qu'une eau chaude et calme.
Lorsque le CO₂ se dissout dans l'eau de mer, il produit de l'acide carbonique, entraînant une acidification progressive des océans, ce qui constitue une menace pour les récifs coralliens et de nombreux organismes marins dépendants du calcium pour leurs coquilles.
Les phytoplanctons, minuscules organismes vivant à la surface des océans, jouent un rôle crucial en capturant du carbone par photosynthèse, produisant à eux seuls près de 50% de l'oxygène que nous respirons sur Terre.
Certaines régions de l'océan, appelées 'puits de carbone biologiques', stockent du carbone de manière prolongée grâce au processus de sédimentation des matières organiques marines, limitant ainsi le retour rapide du CO₂ vers l'atmosphère.
Des courants océaniques profonds, comme la circulation thermohaline, transportent le carbone dissous vers les profondeurs des océans, permettant ainsi son stockage naturel à long terme jusqu'à plusieurs centaines voire milliers d'années.
Non, la capacité des océans à absorber le CO₂ est limitée. L'équilibre chimique et la saturation progressive limitent progressivement l'absorption, réduisant ainsi l'efficacité de ce puits de carbone à long terme.
Plusieurs facteurs interviennent dont la température de l'eau, la salinité, les courants océaniques, les phénomènes météorologiques (comme le vent ou les tempêtes) ainsi que les activités biologiques des organismes marins, qui influencent tous la capacité d'absorption des océans.
L'acidification des océans désigne la diminution du pH des eaux marines due à l'augmentation des concentrations de dioxyde de carbone dissous. Ce phénomène affecte la biodiversité marine en perturbant les écosystèmes, nuit au développement des structures calcaires chez de nombreuses espèces et constitue ainsi une menace majeure pour les ressources marines et la sécurité alimentaire associée.
Oui, en limitant les émissions de CO₂, en restaurant les écosystèmes côtiers comme les mangroves et les herbiers marins, et en favorisant les pratiques de pêche durables, il est possible de diminuer la pression exercée sur les océans et de renforcer leur résilience face aux changements induits par l'acidification.
L'absorption du dioxyde de carbone entraîne une acidification des océans, ce qui peut perturber le développement et la croissance des organismes marins, en particulier ceux possédant des coquilles ou des squelettes calcaires tels que les coraux, les mollusques ou certains types de plancton.
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