Heure d ete un fleau et une calamite pour les oceans
Ode à la Joie (L'hymne européen)
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L'acidité est l'un des paramètres qui permet de caractériser un liquide (eau, sang, urine, etc.). L'acidité correspond à la concentration en ions d'hydrogène. L'indice utilisé est le pH - potentiel d'hydrogène - qui mesure cette concentration. Si le pH est inférieur à 7, la solution aqueuse est dite acide. Si le pH est inférieur à 5, l'eau est dite très acide ou « agressive ». Si le pH est supérieur à 7, la solution est peu acide ou « alcaline ». L'échelle du pH est logarithmique. Un écart de 1 de pH correspond à un écart très important : une eau avec un pH de 4 est dix fois plus acide qu'une eau avec un pH de 5.
L'eau de pluie (météorite) est naturellement acide, avec un pH autour de 5 - 5,6, car elle absorbe le dioxyde de carbone, gaz naturellement présent dans l'air (le carbone est naturellement produit dans l'atmosphère par le bombardement des rayons cosmiques et se combine à l'oxygène pour former du dioxyde de carbone - CO2. le chiffre 2 signifie qu'il y a deux atomes d'oxygène pour un atome de carbone). La forêt et les océans absorbent et rejettent également du CO2.
C'est cette acidité qui dissout les minéraux à la surface du globe et participe ainsi à la formation, au cours du temps géologique (les millions d'années), de la Terre que l'on connaît aujourd'hui.
L'acidité a été renforcée au XXe siècle, sous l'effet de l'augmentation des rejets polluants, notamment le dioxyde de soufre (SO2), l'oxyde d'azote (NOx), principalement liés à la combustion des matières fossiles, ainsi que le chlore. Après réaction chimique dans la vapeur d'eau, ces gaz forment de l'acide sulfurique, de l'acide nitrique et de l'acide chlorhydrique qui contribuent à acidifier le sol et les eaux, au point d'avoir été accusés de faire dépérir les forêts situées notamment à proximité des grands centres industriels européens.
Il ne peut être nié que les pluies acides sont bien à l'origine de différents problèmes, car une eau très acide dissout énormément. Elle remet en solution, c'est-à-dire en mélange avec l'eau, des éléments qui étaient sous forme solide, tels que l'aluminium, les métaux lourds, avec des effets toxiques potentiels sur la faune aquatique
L’océan absorbe environ 26% du CO2 dégagé chaque année dans l’atmosphère du fait des activités humaines, réduisant ainsi grandement l’impact de ce gaz à effet de serre sur le climat.
Lorsque le CO2 se dissout dans l’eau de mer, de l’acide carbonique se forme. C’est cette réaction chimique qui est à l’origine de l’acidification de l’océan. L’acidité de l’océan a augmenté de 30% depuis le début de la révolution industrielle.
Cette acidification a au moins trois causes anthropiques identifiées :
l'absorption de dioxyde de carbone atmosphérique d'origine anthropiqueNote 1,7. C'est la première cause identifiée, et probablement la plus importante ;
l'absorption par l'océan de pluies ou d'eaux météoriques ou de ruissellement acidifiées par divers composés azotés anthropiques dits azote réactif. Ces composés sont issus (directement ou indirectement par photochimie) de l Heure d ete qui favorise la photo chimies des polluants naturels et industriels des oxydes d'azote, par l'acide nitreux 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
Des chercheurs français, suisses et allemands ont mis en évidence une nouvelle source de production d'acide nitreux (HNO2). Ce gaz, précurseurs de l'ozone troposphérique, serait produit en présence de matière organique et d'oxyde d'azote.Une nouvelle étude, parue dans la revue Nature, dévoile de nouveaux mécanismes de production de l'acide nitreux (HNO2). Ce gaz est déjà bien connu et tient une place importante dans la chimie atmosphérique et particulièrement dans la pollution à l'ozone.
En effet, il possède la particularité d'interagir avec la lumière et de libérer des radicaux libres (OH-). Associés aux composés organiques volatiles (COV), ces radicaux participent à la production d'ozone troposphérique, polluants généralement urbains à l'origine des brouillards et des « pics d'ozone » présents dans la troposphère, couche la plus basse et la plus polluée de l'atmosphère. Jusqu'à maintenant l'acide nitreux était supposé se former principalement la nuit et être dégradé en radicaux libres par la lumière dès le lever du soleil. Grâce à de nouvelles techniques de mesure de ce gaz, plus sensibles, les scientifiques se sont rendus compte récemment qu'il pouvait se former également le jour avec des concentrations dépassant largement les prédictions calculées par les modèles numériques de chimie atmosphérique.
Des chercheurs du Laboratoire d'application de la Chimie à l'Environnement de Villeurbanne (LACE, CNRS-UCBL) en collaboration avec l'Institut Paul Scherrer (Suisse) et l'Université de Wuppertal (Allemagne) viennent d'identifier les processus chimiques liés à cette production diurne. Leur étude a permis de démontrer que l'acide nitreux était produit par photo-réduction du dioxyde d'azote atmosphérique (NO2) à la surface de matière organique en décomposition (humus). Les résultats indiquent que le sol et d'autres surfaces contenant de l'acide humique produisent par photochimie des espèces réductrices qui réagissent sélectivement avec le dioxyde d'azote.
Le taux de formation d'acide nitreux relevé dans cette étude pourrait expliquer les concentrations élevées d'HNO2 récemment observées en journée et dont la photolyse compte pour 60% de la production de radicaux libres. Cette production d'acide nitreux pourrait influencer significativement la chimie des basses couches de la troposphère et ainsi changer notre description des mécanismes de pollution atmosphérique, ont expliqué les chercheurs européens.
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.
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
L ’océan continue de s’acidifier à une vitesse sans précédent dans l’histoire de la planète. Les dernières recherches indiquent que le rythme de ce changement est peut-être le plus rapide des derniers 300 millions d’années.À mesure que l’acidité de l’océan augmente, sa capacité d’absorption du CO2présent dans l’atmosphère diminue, ce qui réduit le rôle de l’océan dans l’atténuation du changement climatique.Les impacts de l’acidification des océans sur des espèces précises ont été constatés en laboratoire et dans le cadre d’études de terrain sur des organismes répartis des pôles aux tropiques. De nombreux organismes sont affectés négativement : réduction de leur capacité à former et à maintenir les coquilles et les squelettes calcaires, réduction de la survie, de la croissance, de l’abondance, ainsi que du développement des larves. À l’inverse, des données indiquent que certains organismes tolèrent l’acidification des océans et que d’autres, comme certains herbiers marins, peuvent même enprofiter.D’ici à quelques décennies, de vastes régions des océans polaires deviendront corrosives pour les coquilles non protégées des organismes marins calcaires.Les modifications de la chimie des carbonates dans les océans tropicaux peuvent gêner ou empêcher la croissance des récifs coralliens d’ici quelques décennies.Les effets profonds de l’acidification des océans devraient toucher les réseaux trophiques, la biodiversité, l’aquaculture et, donc, les sociétés humaines.Les espèces n’ont pas toutes le même potentiel d’adaptation à de nouveaux environnements. La chimie de l’océan peut changer trop rapidement pour que de nombreuses espèces ou populations s’adaptent par le biais de l’évolution.De multiples facteurs de stress – l’acidification des océans, le réchauffement, les baisses de concentrations en oxygène dans l’océan (désoxygénation), l’augmentation de l’irradiance des UV-B en raison de l’appauvrissement de l’ozone stratosphérique,l aggarvation de l ozone tratospherique la surpêche, la pollution et l’eutrophisation – etleurs interactions représentent des défis de taille pour les écosystèmes océaniques.Nous ne comprenons pas complètement les rétroactions biogéochimiques au système climatique qui peuvent découler de l’acidification des océans.Il reste difficile de prévoir comment des écosystèmes entiers changeront sous l’effet de l’élévation des niveaux de CO2. Si nous en savons suffisamment pour anticiper une évolution de la biodiversité et des écosystèmes marins au cours de notre existence, nous sommes incapables de faire des prévisions quantitatives fiables au sujet des impacts socioéconomiques.Les populations qui dépendent des services écosystémiques des océans sont particulièrement vulnérables et devront peut-être s’adapter aux effets de l’acidification des océans ou les surmonter d’ici à quelques décennies. Dans certaines régions, les secteurs de l’aquaculture et de la pêche de crustacés et mollusques peuvent peut-être faire face à la situation en ajustant leurs pratiques de gestion afin d’éviter les impacts de l’acidification des océans. La disparition des récifs coralliens tropicaux compromettra le tourisme, la sécurité alimentaire et la protection des côtes pour une grande partie des populations les plus pauvres du globe. Katharina Fabricius
Des chimistes anglais ont récemment découvert ce qui provoque la destruction de l'ozone troposphérique au niveau des océans. Les ions iodures en surface réagissent avec l'ozone, ce qui explique une grande partie des émissions d'iode dans l'atmosphère.
L'ozone troposphérique est un oxydant très puissant, polluant majeur de l'air. Il est nocif pour l'Homme, mais également pour la faune et la flore. En fonction des conditions météorologiques et géographiques, une zone urbaine peut être recouverte d'un smog, ou brume de pollution. Un smog est très nocif, principalement à cause de l'ozone troposphérique
L'ozone est d'une part essentiel à la vie sur Terre et d'autre part polluant et nocif. Dans la stratosphère, il absorbe les rayons UV, protégeant ainsi la surface de la Terre des rayons cancérigènes du Soleil. Il est également présent dans la troposphère, où son rôle est différent. C'est alors l'un des principaux oxydants contribuant à la pollution urbaine. Cette couche d’ozone peut toutefois être détruite par des gaz sources contenant des halogènes.
On parle souvent du chlore ou du brome comme agents destructeurs de l'ozone troposphérique. Si les réactions sont plutôt bien comprises, un grand mystère plane encore autour de la destruction de l'ozone au-dessus des océans. Le processus est particulièrement important et inclurait l'iode, un halogène très réactif, dont on ne connaît pas la source d'émission exacte. Jusqu'à présent, les émissions d'iode dans l'atmosphère étaient attribuées aux composés organiques de celui-ci, notamment l'iodure de méthyle (CH3I), gaz abondamment émis dans l'océan par le phytoplancton.
De façon naturelle, à l'interface air-mer, des composés iodés réduisent le niveau d'ozone troposphérique sur une région. Ces gaz halogénés inhibent alors le réchauffement lié à la formation d'ozone
L'origine des émissions d’oxyde d'iode, destructeur de l'ozone
Néanmoins, les sources organiques ne peuvent pas expliquer les importantes concentrations d'oxyde d'iode dans les océans tropicaux. La majorité de l'oxyde d'iode, agent destructeur de la couche d'ozone, viendrait donc d'une autre source marine inconnue. Récemment, une équipe de chimistes anglais a montré qu'une grande partie des émissions d'iode dans l'atmosphère s'expliquaient par l'émission d'acide hypoiodeux (HIO) et de diiode (I2).
L'acidification entraîne une diminution du pH, donc une augmentation de l’acidité, ainsi qu'une diminution du nombre de « briques » indispensables à la fabrication des coquilles calcaires de certains organismes: les ions carbonates.
La capacité de l’Océan à absorber plus de carbone qu’il n’en rejette est essentielle dans la balance de l’équilibre écologique. Aujourd’hui, l’augmentation des rejets de CO2 (dioxyde de carbone) par les activités humaines met en péril cet équilibre. L’Océan absorbe un quart du CO2 produit par l’Homme, entraînant une modification chimique des masses d’eau. Le CO2 étant un gaz acide, il augmente l’acidité de l’eau dans laquelle il se dilue : elle a augmentée de 30% depuis le début de la Révolution industrielle. La réaction chimique de ce processus empêche les plantes et animaux marins de fabriquer correctement leurs coquilles et autres habitats calcaires comme le corail. Une augmentation de l’acidité fragilise donc directement ces espèces qui sont à la base des chaines alimentaires marines. Les impacts d’une telle modification chimique sont une réelle menace pour l’équilibre du vivant, y compris pour l’homme.Cette acidification est néfaste pour la biodiversité marine. Coraux, huîtres et coquillages peinent à constituer leurs habitats calcaires. Coquilles amincies voire friables, corail devenu inhabitable, sont des conséquences de l’augmentation de l’acidité de l’eau qui fragilisent ces organismes et les rendent vulnérables aux maladies.Ce phénomène impacte donc directement les premiers éléments des chaines alimentaires marines. Mais comme dans toute chaîne (chaîne de vélo, collier), tous les maillons sont liés entre eux. Lorsqu’un maillon disparaît, c’est la chaîne qui s’effondre. Le corail représente une niche de biodiversité exceptionnelle dans l’Océan. Sa disparition entraînerait également celle des poissons qui s’y abritent. Ces poissons sont mangés par de plus gros poissons, ces derniers étant péchés par l’homme. La raréfaction du corail représente donc un grave trouble pour la survie d’autres espèces, y compris de celles qui vivent en dehors des océans.
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