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L'acidification des océans entrave la calcification des animaux marins

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Selon une étude australienne, les minuscules coquilles de petits organismes planctoniques, des foraminifères, sont environ un tiers plus minces que celles de leurs ancêtres. Les chercheurs démontrent que cet amincissement est lié à l'augmentation de la quantité de gaz carbonique dans l'atmosphère et à l'acidification de l'eau de mer qui en résulte. C'est la confirmation d'un phénomène suspecté mais mal quantifié.

Une globigérine, petit organisme planctonique, fabrique une minuscule coquille calcaire autour de son unique cellule et en produit plusieurs, qui croissent en spirale. © ACE CRC

Les lois de la chimie expliquent facilement pourquoi le CO2 (gaz carbonique ou dioxyde de carbone) présent dans l'atmosphère influe sur l'acidité ou l'alcalinité (on dit le pH) de l'eau de mer. Lorsqu'il se dissout, le CO2 peut réagir avec elle et donner des carbonates, HCO3- et CO32-, et des ions H+, c'est-à-dire des acides. On s'attend donc à ce que l'augmentation de la teneur atmosphérique en gaz carbonique se traduise par une baisse du pH (acidification) de l'ensemble des océans, la moyenne étant un peu supérieure à 8 (l'eau de mer est donc légèrement alcaline).

On sait aussi que les organismes qui se protègent dans des structures calcaires peinent à les fabriquer dans des eaux plus acides (ou moins alcalines). C'est le cas des coraux, des mollusques à coquilles et de nombreux organismes de petite taille.

Dans la pratique et sur le plan quantitatif, la question est nettement moins claire. On estime que le pH de l'océan mondial a diminué de près de 0,1 depuis l'ère pré-industrielle, passant de 8,16 à 8,01 et, surtout, que l'augmentation continue de la teneur atmosphérique en gaz carbonique va le faire descendre encore. Présentée lors du onzième inter-congrès des sciences du Pacifique qui vient de se tenir à Papeete (Tahiti), les résultats actuels conduisent à penser que le pH océanique moyen pourrait descendre à 7,9 voire 7,8 à la fin de ce siècle.

L'acidification des océans est aujourd'hui sous surveillance. Récemment, quatre cents chercheurs travaillant pour l'Icri (International Coral Reef Initiative) ont établi un bilan assez inquiétant de la santé des coraux de la planète et indiquaient l'acidification de l'eau de mer comme l'un des facteurs d'une régression importante (19% des coraux auraient déjà disparu). En janvier dernier, 150 chercheurs du monde entier ont signé texte baptisé Déclaration de Monaco et destiné aux décideurs politiques pour les alerter sur le problème de l'acidification des eaux océaniques et de son évolution rapide.

50.000 ans d'archives

La nouvelle étude australienne vient apporter sa contribution à ce débat dont l'ampleur va croissante. William Howard, Andrew Moy et leurs collègues de l'université de Tasmanie (Antarctic Climate and Ecosystems Cooperative Research Centre, ACE CRC) viennent de publier un article dans Nature Geoscience montrant les résultats de mesures du poids des minuscules coquilles (on dit tests, comme pour les oursins) de petits organismes planctoniques, les globigérines. Comme tous les foraminifères, ces organismes unicellulaires se protègent en effet dans un test calcaire percé de trous (ou foramens, d'où le nom du groupe). On les trouve un peu partout dans les océans de la planète où ils représentent une énorme biomasse et jouent un grand rôle dans la fixation du carbone dans l'océan. On estime qu'ils représentent entre le quart et la moitié du flux de carbonates. Les foraminifères en général et les globigérines en particulier sont là depuis très longtemps et les paléontologues les apprécient beaucoup car ils peuvent en suivre les populations sur de longues périodes.

L'équipe de l'université de Tasmanie a pesé les tests de globigérines (Globigerina bulloides) d'aujourd'hui et d'hier, retrouvées dans les sédiments marins au fond de l'océan Antarctique. Les tests des globigérines actuelles sont selon eux 30 à 35% plus légers que ceux de leurs ancêtres ! L'équipe a été plus loin et - cela semble être une première - a démontré un lien sur 50.000 ans entre la teneur atmosphérique en gaz carbonique et l'épaisseur des tests.

Quelle conclusion en tirer ? Sur le plan biologique, les auteurs ignorent les conséquences de cet amincissement sur la survie de cette espèce et celle d'autres foraminifères. Pour l'instant, les globigérine ont l'air de bien se porter. En revanche, à l'échelle de l'océan mondial, une diminution des populations de foraminifères pourrait affecter les écosystèmes et réduire la capacité d'absorption du gaz carbonique de l'atmosphère.