Dernière maj le 28/11/2004

L'océan, un puits de CO2 limité


Nous avons déjà vu dans une des pages de ce site que l'absorbtion du CO2 par l'océan diminuerait à mesure que la proportion de CO2 atmosphérique augmenterait. Essayons de comprendre pour quelles raisons.

L'absorbtion du CO2 se fait au contact de l'eau selon la réaction :

CO2

+

H2O

<=>

H2CO3

dioxyde de carbone

 

eau

 

acide carbonique

L'acide carbonique ainsi créé va se dissocier en perdant un premier ion hydrogène selon la réaction suivante :

H2CO3

<=>

H+

+

HCO3-

acide carbonique

 

ion hydrogène

 

ion bicarbonate

Cette réaction est réversible et c'est le PH de l'eau qui pilote cette réaction. Si le PH de l'eau augmente (devient plus basique) la concentration en H+ diminue et la réaction tend alors naturellement à se déplacer vers la droite, c'est à dire à dissocier l'acide carbonique pour en faire du bicarbonate. Réciproquement si le milieu devient plus acide, c'est la réaction inverse qui a tendance à se produire pour transformer le bicarbonate en Acide carbonique.

La réaction, toujours selon l'acidité du milieu, continue en transformant le bicarbonate en carbonate.

HCO3-

<=>

H+

+

CO32-

acide carbonique

 

ion hydrogène

 

ion carbonate

Cette réaction est également réversible et pilotée par le PH de l'eau.

 

La réaction globale qui traduit l'absorbtion du CO2 par l'océan est donc :

CO2

+

CO32-

+

H2O

-->

2HCO3-

dioxyde de carbone

 

ion carbonate

 

Eau

 

ions bicarbonate

L'augmentation du CO2 à la surface des océans, provoqué par les émissions anthropiques, va donc augmenter dans un premier temps la concentration en Acide Carbonique et donc acidifier l'océan, diminuant ainsi le PH de l'eau.

L'acide Carbonique va se dissocier en ions Hydrogène et en ions bicarbonate. Les ions Hydrogène ainsi formés vont réagir avec les ions carbonate contenus dans l'océan pour former de nouveaux ions bicarbonates.

L'effet immédiat d'une augmentation de la concentration en CO2 atmosphérique va donc être de diminuer des ions carbonate CO32- et donc de diminuer la faculté de l'eau à absorber le CO2 et de rendre l'eau plus acide.

 

Le bicarbonate est utilisé par les organismes marins, puisque ceux-ci forment leur coquille à partir d'ions calcium Ca+ et d'ions bicarbonates selon la réaction :

Ca2+

+

2HCO3-

->

CaCO3

+

HCO3-

Ion Calcium

 

ion bicarbonate

 

Carbonate de calcium

 

Ion carbonate

Cette production de carbonate de calcium permet à la fois de fixer la moitié du carbone de façon définitive, puisque le carbonate de Calcium va se déposer sur les fond marin sur lesquels il va se sédimenter (c'est de cette manière que se sont créés les falaises de craie, les iles coraliennes et plus généralement l'ensemble des sols sédimentaires).

L'autre moitié du carbone se retrouve sous forme d'ion Carbonate HCO3- et selon les toutes premières réactions décrites ci-dessus cet ion carbonate va se transformer en acide carbonique et va contribuer, en milieu acide, à émettre du CO2 vers l'atmosphère.

CO2

+

H2O

<=>

H2CO3

dioxyde de carbone

 

eau

 

acide carbonique

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