Acidifierea oceanelor este reducerea treptată a pH - ului oceanelor. S-a estimat că din 1751 până în 2004 , pH-ul apelor de la suprafața oceanului a scăzut de la 8,25 la 8,14 - apa de mare este ușor bazică (adică pH> 7) și vorbim despre acidificarea oceanelor atunci când pH-ul devine mai puțin bazic. Aceasta este „cealaltă problemă” cauzată de creșterea emisiilor de dioxid de carbon (CO 2) de origine antropică în atmosferă.
Conform modelelor biogeochimice disponibile, sunt de așteptat schimbări semnificative în chimia și biochimia oceanelor, precum și impacturi dăunătoare asupra ecosistemelor . Efectele asupra recifelor de corali sunt bine studiate (inclusiv în mezocosmi ) și sunt cele mai mediatizate, dar există și alte efecte care se așteaptă în majoritatea mediilor acvatice. Potrivit OMM , această acidificare ar putea explica parțial creșterea anuală record măsurată în 2013 în ceea ce privește creșterea nivelului de CO 2în atmosferă și, prin urmare, contribuie la schimbările climatice. Conform datelor colectate de OMM în 2013-2014, oceanul global absoarbe în prezent aproximativ un sfert din emisiile antropogene de CO 2 ., adică în jur de 4 kg de CO 2pe zi și pe persoană (adică aproape 22 de milioane de tone de CO 2absorbit pe zi la nivel global). Acest efect de „pompă de carbon” contribuie foarte mult la reducerea cantității de CO 2atmosferei, inclusiv CO 2derivat din combustibili fosili, dar această capacitate pare a fi degradantă datorită efectelor combinate ale încălzirii și acidificării care afectează producția și fixarea carbonatelor marine (principalul bazin de carbon planetar). Potrivit ONU și agențiilor sale, pomparea carbonului oceanic în 2013 este cu 70% mai puțin eficientă decât la începutul erei industriale și ar putea fi redusă în continuare cu 20% înainte de 2100 și se pare că rata actuală de acidificare a oceanelor, care a a atins deja un nivel fără precedent cel puțin în ultimii 300 de milioane de ani (conform datelor paleo-mediului disponibile) și va crește cel puțin până în 2015 (și dincolo dacă nu se fac eforturi semnificative). Raportul IPCC din 2014 și apoi raportul OMM nu au detectat nicio îmbunătățire a tendințelor în ceea ce privește creșterea concentrației de CO 2 .emis în aer; și „scenariul adoptat de majoritatea oamenilor de știință duce la o scădere a pH-ului, până la sfârșitul secolului, de 0,3. Dacă a priori această cifră pare scăzută, nu trebuie să uităm că este o cantitate logaritmică , adică o aciditate înmulțită cu două ” .
Această acidificare are cel puțin trei cauze antropice identificate:
Acești trei factori asociați ar putea avea efecte sinergice asupra mediului și ar acidifica apele de coastă mai repede decât s-au prezis în primele modele .
Aproximativ șase teramoli de azot activ și doi teramoli de sulf ar fi injectați anual în atmosferă, care este mult mai puțin decât cei 700 de teramoli de CO 2., conform unui studiu pilotat recent de Scott Doney ( Woods Hole Oceanographic Institute , Massachusetts, SUA). Acest azot ar avea deja pe unele zone de coastă un impact echivalent cu 10 până la 50% din cel al CO 2. Oceanul îndepărtat este mai puțin afectat, dar zonele de coastă și apropiate de platoul continental sunt în mare măsură cele mai importante pentru oameni (pescuit, activitate economică și turistică).
Se pare, de asemenea, că estuarele și zonele moarte nu-și mai îndeplinesc rolul de chiuvete de carbon și că acidificarea este un fenomen care poate - uneori (ca în cazul drenajului cu mină acidă ) și într-o oarecare măsură - să se întrețină .
În ciclul natural al carbonului , concentrația de dioxid de carbon (CO 2) reprezintă un echilibru al fluxului între oceane, biosfera terestră și atmosferă. Utilizarea combustibililor fosili și în special producția de ciment conduc la un nou flux de CO 2in aer. O parte rămâne în atmosferă, o altă parte este ocupată de plantele terestre, iar o parte finală de aproximativ 25% este ocupată de oceane.
Când CO 2se dizolvă, reacționează cu apa pentru a forma un echilibru de specii chimice ionice și neionice: dioxid de carbon liber dizolvat (CO 2(aq) ), acid carbonic (H 2 CO 3), Bicarbonat (HCO 3- ) și carbonat (CO 32− ). Proporția acestor specii depinde în principal de alcalinitatea apei și în al doilea rând de factori precum temperatura și salinitatea apei de mare care scade local (unde gheața sau ghețarii se topesc rapid).
(a se vedea articolul Pompa de solubilitate dedicată pompei de solubilitate (în) ocean ).
O idee obișnuită este că pierderea capacității de biomineralizare a organismelor cu un schelet sau cochilie calcaroasă se crede că se datorează în principal lipsei de ion carbonat , dar cercetări recente sugerează că este mai probabil reducerea pH-ului apei. adică creșterea nivelului de protoni [H + ]) care este cel mai direct factor al dificultăților de calcificare care au apărut în aceste organisme. Prea mulți protoni din apă modifică echilibrul osmotic și împiedică majoritatea acestor organisme să își mențină homeostazia pH - ului. Lipsa ionilor de carbonat este, de asemenea, în joc, deoarece costul energetic al calcificării crește atunci când saturația apei în carbonați scade.
La nivel planetar, aportul antropogen de azot are doar o influență cantitativă modestă asupra acidificării oceanelor (mult în urma CO 2). Dar în apropierea coastelor, unde găsim o mare parte a biodiversității marine (o parte din care este o resursă alimentară ), aporturi antropice de sulf și azot (0,8 Tmol / an de sulf reactiv și 2,7 Tmol / an de azot reactiv la începutul XXI - lea secol) sunt foarte importante, iar efectele acidifiante mai grave. În plus, aporturile de azot atmosferic în ocean cresc, de asemenea, brusc, inclusiv în nord-vestul Pacificului.
În emisfera nordică, echilibrul intrărilor acestor două elemente în straturile superioare ale oceanului este clar acidifiant.
La tropice, este inițial destul de bazic, dar în cele din urmă acidifiant datorită vitezei de transformare a amoniacului în azotat în ecosistem. Pe planetă, echilibrul final este aproape peste tot acidifiant și reduce cantitatea de CO 2 de pe litoral.că oceanul se poate dizolva.
În altă parte, s-a constatat că în părțile oligotrofe (sărace în nutrienți) ale oceanului anumite cianobacterii fixatoare de azot responsabile de înfloririle bacteriene , precum cele din genul Trichodesmium, profită de nivelul crescut de CO 2.și devin originea unei părți importante a productivității primare a oceanului, în detrimentul speciilor de animale cu coajă calcaroasă sau schelet. Acolo, se observă o creștere puternică a fixării carbonului și a azotului (reflectată în raportul C / N. În Marea Baltică și în estuarul australian Peel-Harvey, o microalge filamentoasă ( Nodularia spumigena ) se comportă în același mod. nivelul de 750 ppmv de CO 2, Ratele de fixare a CO 2a crescut 15-128% și N 2 fixarea ratelora crescut cu 35-100% comparativ cu tarifele în condițiile actuale de CO 2pe zi. Caracterul „ heterocist ” sau „non-heterocist” al speciei ar putea explica o anumită adaptare sau toleranță la acidificarea apei.
În ciclul global al azotului , azotul antropogen (NOx), împreună cu oxizii de sulf atmosferici, contribuie la acidificarea mărilor. Și această acidificare scade capacitățile de nitrificare ale ecosistemelor marine. Ponderea antropogenă a azotului crește aproape peste tot în emisfera nordică și într-o parte din emisfera sudică.
Intrările terigene de azot și fosfor din râurile din Atlanticul de Nord au fost măsurate pentru 14 regiuni mari din America de Nord și de Sud, Europa, Africa: bazinul Amazonului domină fluxul global. Fosfor (acesta este și cel mai mare flux de fosfor pe unitate de suprafață) dar este acum depășit în ceea ce privește fluxul total de azot de bazinele hidrografice din nord-estul Statelor Unite, care toate depășesc 1.000 kg de azot pe km 2 / an.
Debitul de azot deversat în Atlanticul de Nord de fiecare bazin hidrografic este corelat cu densitatea populației bazinului (așa cum sa observat deja pentru debitele de nitrați ale râurilor mari din întreaga lume); autorii studiului consideră „izbitoare” corelația liniară puternică dintre fluxul total de azot și cantitatea de intrări de azot de origine antropogenă în regiunile temperate (îngrășăminte, depunerea atmosferică a fixării antropice a NOx de către leguminoase și importul / exportul de azot prin intermediul agriculturii produse). Râurile din marile regiuni studiate exportă în mare aproximativ 25% din azotul care a fost introdus de oameni în ecosisteme (restul fiind eliminat prin denitrificare în ecosistemele umede și acvatice care par a fi bazinul dominant de azot ; dar și pădurea pare a fi important în ceea ce privește stocarea / pomparea azotului Apele subterane depozitează și denitrifiază puțin local, dar este o „chiuvetă de azot foarte mică” la scară continentală.
Agricultura este responsabilă în principal în multe regiuni (în bazinul Mississippi și în bazinele Mării Nordului în special), iar căderea de NOx este principala cauză a exporturilor de azot către mare în mai multe regiuni (inclusiv nord-estul Statelor Unite).
Dacă luăm în considerare zonele cu puțină activitate umană ca referință, autorii estimează că fluxul de azot de pe uscat → mare a crescut - în aproape toate regiunile temperate - de 2 până la 20 de ori (în funcție de regiune) din perioada pre-industrială timpurie XXI - lea secol. Doar câteva regiuni (de exemplu: Marea Nordul Canadei) s-au schimbat puțin din acest punct de vedere. Bazinele zonei temperate care alimentează Marea Nordului aduc acolo de 6 până la 20 de ori mai mult azot decât la începutul erei industriale, iar bazinul Amazonului de cel puțin 2 până la 5 ori mai mult decât fluxurile estimate din regiunile zonei temperate „intacte” , în ciuda densității populației și a aporturilor sale reduse de azot antropogenic în regiune. Acest lucru sugerează că fluxurile de azot naturale sau cauzate de defrișările tropicale pot fi semnificativ mai mari decât în zonele temperate. Ca defrișare, artificializarea solurilor și aplicarea îngrășămintelor continuă la tropice, autorii așteaptă o „creștere spectaculoasă a încărcăturii de azot a multor sisteme fluviale tropicale” .
Aceste specii ar putea fi grav afectate de acidificare, combinate cu încălzirea, coralii fiind un habitat critic pentru aproximativ 25% din viața oceanului.
Un studiu recent a confirmat că scheletul coralului este într-adevăr bioconstruit de animal din nanoparticulele amorfe colectate în apă și agregate în structuri aragonice datorită unui grup de proteine bogate în acizi de corali și nu prin simpla precipitare anorganică a apei. Aragonit în jurul unui nucleu mineral . Aceste proteine pot funcționa a priori la pH-ul puțin mai acid decât pH-ul actual al apei de mare, dar - specifică autorii - „acest lucru nu înseamnă că recifele de corali sunt în afara pericolului; în primul rând pentru că mai au nevoie de carbonat de calciu pentru a constitui reciful (material care ar trebui să fie mai rar într-o mare acidificată); în al doilea rând pentru că vor rămâne mereu amenințați de încălzirea apei și de înflorirea algelor care pot duce la albirea coralilor și la moartea lor ” . .
Determinarea precisă a contribuției acidificării la declinul recifelor de corali este „dificilă, dacă nu imposibilă, din cauza efectelor confuzive ale altor factori de mediu, cum ar fi temperatura” .
În 2016 , revista Nature a publicat rezultatul unui experiment in situ pentru a reduce aciditatea apei care scaldă un recif de corali (la nivelul erei preindustriale): calcificarea recifului a crescut semnificativ în zona de experimentare. Potrivit lui Janice M. Lough, acest lucru sugerează că nivelul actual de acidificare a oceanului „poate compromite deja creșterea recifelor de corali” .
Cercetătorii de la Institutul Alfred Wegener din Germania au compilat 167 de studii științifice asupra a 150 de specii marine (de la corali la pești până la crustacee). Ei concluzionează că această lucrare arată că „toate grupurile de animale sunt afectate negativ de creșterea concentrației de CO 2 ” ; cele mai sensibile la acidificare sunt „coralii, echinodermele și moluștele ” , explică dr. Astrid Wittmann. „Crustaceele, cum ar fi crabii comestibili sau păianjenii, par să fie puțin afectați de acidificare, chiar dacă o creștere simultană a temperaturii va fi cu siguranță o problemă pentru ei” .
Multe organisme planctonice cu un schelet calcaros sau alte animale cu o coajă calcaroasă (și în special larvele lor) au, de asemenea, dificultăți în a-și sintetiza teca , planctonul sau coaja .
Dioxidul de carbon absorbit în ocean reacționează cu moleculele de apă pentru a forma mulți ioni, cum ar fi hidrogen carbonat (echivalent cu bicarbonatul ). Formarea acestor ioni reduce concentrația de ioni carbonat care sunt necesari pentru formarea carbonatului de calciu . Cu toate acestea, carbonatul de calciu este necesar pentru calcificarea coralilor (și a cojilor). Prin urmare, această reacție chimică previne formarea normală a coralilor și a cojilor.
Un studiu privind efectele acidificării în Antarctica la pteropode (sau fluturi de mare ) arată că după o anumită acifificare a apei, indivizii mor (în abia patruzeci și opt de ore), dar aceste animale sunt baza rețelei alimentare din această regiune și la fel ca unele alge ( coccolite ) care secretă cochilii pe bază de calciu, ele joacă un rol important în ciclul carbonului .
Coralii tineri australieni crescuți în condiții de temperatură și niveluri de CO 2, așa cum era de așteptat pentru 2100, arată o creștere mai mică a scheletului, dar dezvoltă și diferite tipuri de malformații ale scheletului; care le-ar compromite șansa de supraviețuire și o bună creștere pe recif.
Alte lucrări efectuate în Papua Noua Guinee arată, în condiții de aciditate similare, o proliferare puternică de alge non-calcaroase și o reducere de aproximativ 40% a biodiversității coralilor. Cu toate acestea, după cum se menționează în raport, recifele de corali sunt în prezent o sursă indirectă de venit pentru aproximativ 400 de milioane de oameni, care locuiesc în cea mai mare parte la tropice.
Aciditatea oceanelor a crescut cu aproximativ 30% de la începutul revoluției industriale . Aceasta corespunde unei scăderi de 0,1 în pH, ajungând la 8,1 sau 8,14 în funcție de sursele de astăzi (oceanele sunt astfel alcaline și nu acide , pH - ul lor fiind peste 7).
Scăderea pH-ului apelor de la suprafața oceanului și creșterea presiunii parțiale a CO 2(pCO 2) apar la viteze diferite în funcție de regiune, dar au fost deja detectate in situ de câteva decenii în regiuni subpolare mari din zonele subtropicale și tropicale. Cele mai extreme variații se găsesc în seriile de timp înregistrate în zonele subpolare, ceea ce se explică prin faptul că diferențele sezoniere de temperatură și productivitatea biologică sunt cele mai marcate acolo.
Pe baza previziunilor IPCC (sau IPCC în engleză), creșterea actuală a nivelului de CO 2în atmosferă este de așteptat să scadă și mai mult pH-ul apelor lumii de la actualul 8,14 la 7,8 până la sfârșitul secolului. Un raport UNEP sugerează o scădere a pH-ului de 0,3 până la 2100, în timp ce un comunicat de presă al CNRS sugerează o scădere de 0,4.
În 2014 , raportul privind efectele acidificării oceanelor asupra biologiei marine (sintetizând o sută de studii pe această temă), prezentat la a 12- a reuniune a Convenției privind diversitatea biologică (CBD) de la Pyeongchang (Coreea de Sud) confirmă că acidificarea a progresat (în medie cu 26% din perioada preindustrială) și că dacă, timp de două secole, oceanul a absorbit mai mult de un sfert din CO 2antropogen, contribuind la acidificarea mediului oceanic, „aproape inevitabil, în termen de 50 până la 100 de ani, emisiile de dioxid de carbon vor crește și mai mult aciditatea oceanelor la niveluri care vor avea impacturi masive, cel mai adesea negative, asupra organismelor și ecosistemelor marine, precum și ca și asupra bunurilor și serviciilor pe care le furnizează ” . „Multe studii arată o reducere a ratelor de creștere și supraviețuire a coralilor, moluștelor și echinodermelor [stea de mare, arici, castraveți de mare etc.]. » Unele specii vor tolera acidificarea mai bine decât altele. Unii vor suferi o degradare a sistemelor lor senzoriale inducând anomalii comportamentale (pești, anumite nevertebrate). Ciclurile biogeochimice de carbon, azot, fier și calciu vor fi afectate, în habitate de coastă mai mult decât în marea liberă și mai repede în Arctica decât în (mai rece) Antarctica. „Costul global al impactului acidificării oceanelor asupra crustaceelor tropicale și recifelor de corali este estimat la peste 1 trilion de dolari pe an până la sfârșitul secolului. „ Evenimente de acidificare Unele au avut loc deja, inclusiv Paleocenul - Eocenul (sunt 56 de milioane de ani), dar acum pare prea rapid pentru ca multe specii să se poată adapta. „Chiar dacă emisiile de CO 2sunt reduse semnificativ, acidificarea oceanelor va continua timp de zeci de mii de ani, schimbările dramatice ale ecosistemelor și necesitatea de a învăța să facă față acestor schimbări par certe. "
2018 și 2019 au înregistrat ape de încălzire record între 0 și 2.000 de metri, ultimii zece ani fiind cei mai calzi zece înregistrați vreodată în ocean. 2019 a înregistrat, de asemenea, un nou record de absorbție netă a CO 2 de ocean pentru perioada 1982 - 2019: ~ 2,4 Pg C, adică u + 0,2 Pg C comparativ cu 2018, care continuă o tendință începută în 2000-2002 și a înrăutățit acidificarea oceanelor (pH-ul scade în majoritatea oceanului , în special în apele sale mai reci: 0,018 ± 0,004 unități pe deceniu de la perioada preindustrială).
Prin deranjarea și degradarea anumitor ecosisteme ( recifele de corali în special), acidificarea mării degradează servicii ecosistemice importante și, în general, toate ecosistemele. Pune în pericol multe specii.
Prin afectarea animalelor decojite, acidificarea poate duce la degradarea calității apei și a sedimentelor, din cauza lipsei animalelor filtrante precum midiile și stridiile care filtrează și curăță zilnic volume mari de apă.
Unele arici sunt sensibili la micile picături de pH (apropiate de cele așteptate în câteva decenii), care le degradează capacitățile de reproducere.
În 2013, 540 de experți și oameni de știință s-au adunat la simpozionul 3 e Monterey privind acidificarea oceanelor (2012) au dorit să re-concentreze atenția factorilor de decizie politică asupra acestei probleme planetare, reamintind că - în timp ce melcii scoici apa începe să fie erodată în anumite părți ale ocean - cifra de afaceri generată de activitățile fermierilor de midii și stridii și pescarilor de echinodermi (arici de mare), crustacee (creveți, crabi) și pești se apropie de 130 de miliarde de dolari (96,5 miliarde de euro) și că declinul sau dispariția anumitor specii consumate de oameni (în special pești) ar avea consecințe asupra securității alimentare .
Aceștia adaugă că, prin protejarea litoralului și a faunei de coastă împotriva umflăturilor și furtunilor și prin turismul și pescuitul pe care îl promovează, recifele de corali și nisipurile oferă servicii estimate între 30 și 375 miliarde USD (22-278 miliarde EUR) ) pe an (în funcție de metodele de calcul). Stridiile sunt, de asemenea, o parte importantă în punctul de vedere al acestui fenomen, deoarece este imposibil să se dezvolte în mod corespunzător, având în vedere producția redusă de scoici care acționează ca element de protecție în creșterea lor.
Efectele acidificării se văd deja în industria acvaculturii din nord-vestul Statelor Unite, care are o mortalitate ridicată în incubatoarele de stridii.
Costul global al impactului acidificării oceanelor asupra crustaceelor tropicale și recifelor de corali este estimat la peste 1.000 de miliarde de dolari pe an până la sfârșitul secolului.
Oceanul conține de 50 de ori mai mult carbon decât atmosfera și schimbă cantități semnificative de carbon în fiecare an. În ultimele decenii, oceanul a încetinit rata schimbărilor climatice antropice absorbind aproape 30% din emisiile antropogene de dioxid de carbon . În timp ce această absorbție antropogenă de carbon este rezultatul proceselor fizico-chimice, biologia marină joacă un rol cheie în ciclul natural al carbonului prin sechestrarea unor cantități mari de carbon în apele adânci ale oceanului. Modificările acestor procese fizice, chimice sau biologice ar putea duce la reacții în sistemul climatic și, astfel, să accelereze sau să încetinească schimbările climatice în curs. Aceste reacții între climă, ocean și ecosistemele sale trebuie să fie mai bine înțelese pentru a putea prevedea mai robust evoluția caracteristicilor oceanului viitorului și evoluția combinată a CO 2. atmosferică și climatică.
Acidificarea apei degradează, de asemenea, bazinul de carbon al oceanului planetar, deja afectat de epuizarea stratului de ozon și poluarea apei și pescuitul excesiv .
În anii 2000, pe baza diverselor experimente de laborator și in situ , s-a înțeles că mirosurile transportate de apă pot juca un rol important pentru larvele și puii de pește de recif care îi folosesc pentru orientare., Detectează și evită prădătorii sau găsesc zone favorabile supraviețuirii și creșterii viitoare; mirosul recifului înseamnă că larvele nu se lasă duse spre mare. Larvele peștilor de recif, imediat ce eclozează, deși măsoară doar câțiva milimetri au un sistem senzorial eficient care le permite să capteze mirosurile în soluție în apă.
S-a crezut mult timp că larvele peștilor de corali au fost transportate la distanțe mari și că ar putea coloniza alte recife, în timp ce reciful lor nativ ar putea fi colonizat de tineri născuți în altă parte. Un studiu bazat pe marcarea a 10 milioane de embrioni Pomacentrus amboinensis (în) preluați din Marea Barieră de Corali și eliberați pe mare a arătat că larvele contrare se întorc în reciful lor de origine, recunoscând probabil semnătura sa biochimică și olfactivă. Majoritatea larvelor se vor așeza de fapt foarte aproape de locul lor de naștere. Mirosul este de o importanță vitală pentru larvele peștilor corali studiați; le permite să detecteze prezența altor pești (inclusiv prădători) în recife și le-ar explica fidelitatea față de recif, caracteristicile multor pești de corali sau unui individ dintr-o specie de simbiont (anemona pentru amfiprion de exemplu).
În 2009, un studiu arată că la peștii clovni folosiți ca specie model , larvele peștilor expuși acidificării apei își pierd capacitatea de a distinge mirosul habitatelor de corali pe care ar trebui să caute să ajungă la maturitate; mai rău, la un pH de 7,8 (care va fi cel al mării calde în jurul valorii de 2100 conform studiilor prospective) sunt apoi puternic atrași de stimuli olfactivi care îi resping în mod normal și, dincolo de un pH 7,6, nu mai par să perceapă nici un fel de olfactiv stimuli.
Lucrări mai recente în laborator și testate in situ pe un recif din centrul recifului din Papua Noua Guinee acidifiat în mod natural de un degazaj vulcanic permanent CO 2 subacvaticau arătat că apa acidulată (comparabilă cu cea care va scălda majoritatea recifelor de corali din întreaga lume în 50 până la 80 de ani, potrivit cercetătorilor) are un efect comportamental neașteptat și foarte marcat asupra anumitor pești: nu mai scurg mirosul prădătorului lor , și se expun anormal, într-un mod suicid, la riscul de a fi mâncați (foarte bine arătat într-un documentar australian difuzat pe Arte în 2014). Peștii carnivori par a fi mai afectați de acest fenomen decât peștii erbivori. Indiferent dacă aceasta este acidificarea sau efectul CO 2 ca o moleculă pe peștele care este implicat.
Din toate aceste motive, Munday și alții (2010) consideră că reconstituirea populațiilor de pești în zonele recifale degradate în timpul restaurării va fi din ce în ce mai dificilă, sau chiar amenințată de acidificarea oceanelor, ceea ce ar putea, prin urmare, să degradeze capacitățile de rezistență . Ecologia oceanelor. Faptul că la 700 ppm CO 2, mulți pești sunt atrași de mirosul prădătorilor și de cel de la 850 ppm CO 2pierd capacitatea de a mirosi prădătorii și că larvele expuse la concentrații mari de CO 2sunt neobișnuit de activi și nepăsători îi prezintă un risc crescut de a fi consumați (au o mortalitate de 5 până la 9 ori mai mare decât în mod normal și un nivel mai ridicat de CO 2crește, cu atât este mai mare mortalitatea prin prădare). Fără un simț normal al mirosului, este posibil ca multe larve să nu găsească reciful sau locul de pe recif unde ar trebui să se așeze și să se piardă și să moară pe mare.
În 2011, un alt studiu a arătat că auzul peștelui anemone (Amphiprion percula) este, de asemenea, degradat (din stadiul juvenil) atunci când apa este acidulată, ceea ce perturbă, de exemplu, capacitatea lor de a se deplasa spre recif sau către un anumit loc.
În 2012, un studiu a concluzionat că funcția de neurotransmisia a sistemului olfactiv al peștelui este afectat de acidifiere.
Răspunsul prădătorilor la stimulii olfactivi de la prada lor preferată este, de asemenea, redus prin acidificare, după cum arată un studiu din 2015 pe rechini tineri plasați timp de cinci zile în apă normală sau îmbogățit cu CO 2. deoarece credem că apa oceanului va fi în 2050 sau 2100.
Încă nu este clar dacă aceste comportamente anormale și dăunătoare pentru speciile care le adoptă ar putea (și cât de repede) să dispară (prin mecanismele selecției naturale ).
Acidificarea oceanelor determină o modificare a compoziției comunităților de fitoplancton . Absorbția dioxidului de carbon atmosferic de către ocean formează un compus acid, acidul carbonic (H 2 C0 3prin reacția dintre apă și dioxid de carbon: CO 2+ H 2 O= H 2 C0 3. În această formă, carbonatul nu se poate lega de calciu , prevenind astfel formarea cojii la speciile de fitoplancton calcifiant.
Prezența crescută a ionilor H + în apa oceanică acidificată poate provoca, de asemenea, dizolvarea cojilor deja formate. Carbonatul este rupt din calciu și apoi se leagă de un ion H + , lăsând astfel coaja slăbită structural.
Acidificarea oceanelor determină scăderea diametrului celulei și creșterea ratei de creștere a coccolitoforului E. huxleyi . La alte specii de coccolithophore și alte fitoplancton cu cochilii, este posibil să se observe o scădere a calcificării, precum și dizolvarea cojilor. Un alt studiu a arătat, de asemenea, că există o posibilă scădere a biomasei și a productivității fitoplanctonului la latitudine mică și medie, datorită creșterii concentrației de dioxid de carbon la suprafața oceanului. Acest lucru se poate explica printr-o creștere a temperaturii la suprafața oceanului, care determină o creștere a stratificării termice a straturilor sale superioare și determină o reducere a amestecării verticale a nutrienților cu apa de suprafață, ceea ce încetinește ritmul fotosintezei .
Speciile de fitoplancton necalcifiant precum cianobacteriile și algele verzi sunt afectate diferit de acidificare. Unele specii par să beneficieze de răsturnare din diferite motive. Printre altele, un mediu mai acid ar crește disponibilitatea anumitor substanțe nutritive, precum și ar reduce concurența interspecifică prin reducerea numărului de specii dintr-un ecosistem dat (pierderea speciilor calcifiante). Acest lucru determină creșterea exponențială a anumitor specii de microalge și, în consecință, eutrofizarea corpurilor de apă afectate.
Se știe puțin despre consecințele legate de pierderea diversității și a biomasei populațiilor de fitoplancton; cu toate acestea, se știe că fitoplanctonul constituie baza rețelei alimentare oceanice și că aceste organisme sunt responsabile de aproape 50% din productivitatea primară globală.
Germania a lansat 1 st septembrie 2009un program național de cercetare a acidificării oceanelor (BIOACID pentru „ impactul biologic al acidificării oceanelor ”) cu 8,5 milioane de euro pe 3 ani (inclusiv 2,5 milioane pentru Leibniz-Institut für Meereswissenschaften din Kiel, care coordonează programul), oferit de Ministerul Federal al Educației și Cercetare ( BMBF ). Începând din 2009, vor contribui peste 100 de cercetători (biologi, chimiști, fizicieni, paleontologi, matematicieni etc.) de la 14 institute, precum și o companie în fruntea tehnologiei senzorilor . Programul se va concentra pe Marea Nordului și Marea Baltică , precum și pe zonele polare sau tropicale deosebit de vulnerabile la acidifiere.
Sunt planificate parteneriate cu alte țări, inclusiv cu oameni de știință englezi din programul de cercetare privind acidificarea mării („UKOA”) lansat în 2010, Statele Unite și Uniunea Europeană (subvenție cu „EPOCA”). Potrivit inițiatorilor săi, este primul program de această importanță din lume.
Una dintre dificultăți este de a înțelege mai bine efectele sinergice care există între acidificare, creșterea temperaturii, zonele de anoxie și alte modificări antropice ale mediului, care ar putea agrava și / sau accelera schimbările globale.
Cercetările privind impactul acestei acidificări arată că, cu cât rata acidificării este mai mare, cu atât speciile cu scoici (plancton microscopic la baza lanțului trofic , scoici, moluște sau corali) au o dificultate în realizarea lor. Acidificarea modifică, de asemenea, comportamentul peștilor, în ceea ce privește capacitatea de a căuta pradă sau de a scăpa de un prădător, iar cercetările sunt în curs de desfășurare pentru a afla de ce.
Nordul Oceanului Indian a devenit cu cel puțin 10% mai acid decât Oceanul Atlantic și Pacific, datorită configurației sale geografice. Oceanul Indian este într-adevăr separat de Oceanul Arctic, iar chimia nordului bazinului său este influențată de râurile care drenează importantul continent eurasiatic, precum și de ploile musonice.
PH oceanelor variază mult în apele reci din Siberia, Alaska, Pacific Northwest și Antarctica. Primăvara și vara, florile planctonice impresionante absorb o parte din CO 2prezent în apă, reducând aciditatea. Dimpotrivă, în timpul iernii, aciditatea crește din cauza revărsării apei bogate în CO 2. adâncimile oceanului.
Un studiu publicat în iunie 2015, condus de cercetătorii de la LSCE, indică faptul că între 1800 și 2001, Marea Mediterană a absorbit între 1 și 1,7 Gt de carbon (miliarde de tone) de origine antropică. Acest lucru a dus la o scădere a pH-ului de 0,08 unități în medie, sau la o creștere a acidității de 20%. Această variație este similară cu evoluția oceanelor deschise, deși absorbția CO 2antropogen de Marea Mediterană este mai intens acolo. Pe de altă parte, rata acidificării apelor de fund mediteraneene este mai mare decât cea a oceanelor adânci, datorită reînnoirii rapide a acestora, ca în Golful Lions.
Studiul unei zone în apropiere de Vezuviu, în Marea Mediterană, supusă unui pH comparabil cu cel așteptat pentru 2100 arată o scădere cu 70% a biodiversității organismelor calcaroase, explică domnul Gattuso. Și o scădere de aproximativ 30% a diversității altor organisme.
pH-ul apei de suprafață (anii 1990)
Alcalinitatea contemporană
presiunea antropică legată de CO 2 (Anii 1990)
Inventar vertical de CO 2 (Anii 1990)
Carbon anorganic total contemporan
Carbon anorganic total preindustrial
CFC-11 (contemporan)
CFC-12 (contemporan)
( AOML (en) ) rata de CO 2 in situ/ senzor (SAMI-CO 2) (studiu coral / NOAA )
( PMEL ) CO 2 măsurareîn studiile de acidificare ( NOAA )
