Les tribulations du CO2 : des échanges avec les océans


Lundi 27 juillet 2009

Si la concentration du CO2 atmosphérique est restée stable pendant les 400.000 ans qui ont précédé l’apport anthropogénique, c’est qu’il existait d’autres réservoirs où ce gaz carbonique pouvait se stocker ; et, en effet, l’atmosphère échange du CO2 avec les océans et les écosystèmes terrestres.

1) Echanges avec les océans.

Le CO2 atmosphérique s’échange continuellement avec le CO2 à la surface des océans qui contiennent 50 fois plus de ce gaz que n’en contient l’atmosphère. Cet échange fait qu’il s’établit un équilibre entre la teneur de CO2 atmosphérique et celle de la surface des mers. Le CO2 dissout forme un acide faible qui agit sur les cations carbonate pour donner des bicarbonates. Ce stockage sous forme de bicarbonates dépend de la présence de carbonates de calcium et de silicate de calcium qui proviennent de l’altération des carbonates et silicates minéraux marins ou terrestres ; cette altération est un processus lent et les capacités de modifications de l’équilibre CO2 atmosphérique CO2 marin par cette voie restent limitées. En fait si, à la surface des océans, la teneur en CO2 est en équilibre avec le CO2 atmosphérique, dans les parties profondes cette teneur s’accroît grâce à deux phénomènes : un différentiel de solubilité, l’activité biologique.
Un différentiel de solubilité : 
Le CO2 est plus soluble dans une eau froide et salée. Ainsi la formation de masses d’eau froide aux pôles va permettre d’emmagasiner beaucoup de CO2 et, comme la densité de cette eau est élevée, elle s’enfoncera profondément dans l’océan où le CO2 sera piégé.
L’activité biologique :
Le phytoplancton photosynthétique (algues unicellulaires essentiellement) utilise une partie du CO2 dissout dans l’eau superficielle pour fabriquer des sucres, cependant il restitue une partie de ce CO2 par respiration. Enfin certains phytoplanctons et zooplanctons forment des coquilles en carbonate de calcium, celles-ci s’enfonceront au fond des océans à la mort de l’organisme retirant une partie du CO2 du pool échangeable.

Peut-on espérer accroître l’efficacité d’absorption du CO2 par les océans ? Le différentiel de solubilité risque de diminuer s’il y a réchauffement de l’eau ! Il sera, par ailleurs, difficile d’accroître l’activité biologique alors que la dimension des océans rend les interventions de l’homme insignifiantes.




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