La mer nourricière deviendra-t-elle un jour aussi acide qu'un jus de citron ? Si cette vision ne relève que du cauchemar, la Commission océanographique intergouvernementale de l'Unesco vient toutefois de tirer la sonnette d'alarme : dans les 50 prochaines années, les océans vont connaître une augmentation de leur acidité supérieure à toutes celles qu'ils ont subies au cours des derniers 20 millions d'années ! Les activités humaines produisent du dioxyde de carbone (CO2), dont la moitié s'accumule dans l'atmosphère : la concentration en dioxyde de carbone y dépasse aujourd'hui 380 ppm (parties par million) alors qu'elle n'avait varié qu'entre 200 et 280 ppm durant les 400 000 dernières années. D'après les prévisions du Groupement intergouvernemental des experts sur l'évolution du climat, elle atteindrait 800 ppm à la fin du XIXe siècle. Environ 20 pour cent des émissions anthropiques de dioxyde de carbone sont utilisés par les plantes pour la photosynthèse, et le reste, soit 30 pour cent, est dissous dans les océans (soit environ 20 millions de tonnes de dioxyde de carbone chaque jour). Ainsi, les océans contribuent notablement à réduire l'effet de serre anthropique. Nous pourrions nous en réjouir, si seulement l'accumulation du dioxyde de carbone dans les océans n'acidifiait pas leurs eaux, menaçant de nombreuses espèces marines.Le dioxyde de carbone atmosphérique se dissout dans les eaux de surface des océans, celles soumises au brassage, sur quelques dizaines de mètres. Il se forme de l'acide carbonique ( CO2 + H2O => H2CO3), qui se dissocie en ions bicarbonates et en ions hydrogène (H2CO3 => HCO3- + H+). Avec l'excès de dioxyde de carbone, l'eau de mer, naturellement alcaline (son pH varie entre 8 et 8,2), devient de plus en plus acide : le pH moyen pourrait chuter de 0,4 unité d'ici 50 ans. Cette augmentation de l'acidité est 100 fois plus rapide que celles détectées jusqu'à présent.Par ailleurs, les ions bicarbonates étant en équilibre avec les ions carbonates (CO32 - + H+<= =>HCO3-), à mesure que l'acidité augmente, des ions carbonates se transforment en ions bicarbonates. Ainsi, la dissolution du dioxyde de carbone dans les océans y diminue la concentration en ions carbonates. Selon Peter Brewer, de l'Institut de recherche de l'aquarium de Monterey Bay, aux États-Unis, cette diminution atteindrait 60 pour cent si la concentration atmosphérique en dioxyde de carbone atteignait 800 ppm. Or de nombreux organismes marins utilisent ces ions carbonates des eaux de surface pour fabriquer leur squelette ou leur coquille calcaire (CO32 - + Ca 2+ => CaCO3). Ainsi, la diminution de la concentration en ions carbonates menace toutes les espèces marines contenant du carbonate de calcium. Plusieurs équipes ont montré qu'une légère augmentation de l'acidité de l'eau de mer pouvait provoquer des anomalies des coquilles de ptéropodes (des petits mollusques de mer) et des coccolithophoridés (des algues unicellulaires entourées d'une sphère calcique), et dégrader les coraux. Toutefois, ces expériences sont à confirmer et certains organismes semblent moins sensibles. Ce n'est plus seulement l'augmentation de la température moyenne des océans qui menace les récifs coralliens et de nombreuses espèces, mais aussi des modifications biochimiques entraînées par la dissolution du dioxyde de carbone dans les eaux de surface. L'océan emmagasine le dioxyde de carbone, mais à quel prix ?
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