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L’ACIDIFICATION DES OCEANS SOUS SURVEILLANCE

Contexte et objectifs –

En raison des émissions de CO2 dans l’atmosphère, les océans deviennent de plus en plus acides (Fig. 1). En milieu expérimental, la croissance des organismes constructeurs de récifs (coraux, algues calcaires), c’est-à-dire la quantité de squelette calcaire déposée par ces organismes (« calcification »), diminue lorsque l’on augmente l’acidité du milieu ambiant (Fig. 2 et 3). Il est donc attendu une diminution de la croissance des récifs coralliens au cours du XXIéme siècle, qui pourrait atteindre 40% selon certaines projections, voire plus, compte tenu des effets eux aussi néfastes du réchauffement climatique.

Dans ce contexte, il est proposé : 1) de compléter les réseaux de surveillance de la qualité du milieu marin actuellement mis en œuvre par le PRN (ARVAM-IFREMER), en mettant en place une station de mesure du CO2 dans le milieu marin. Il n’existe actuellement pas de station de surveillance de l’impact des émissions de CO2 sur la qualité du milieu marin dans l’océan Indien occidental.

2) de rechercher quelle est l’importance exacte du CO2 dans le contrôle de la calcification récifale in situ, puisque celle-ci est également affectée par la lumière, la température, et les teneurs en éléments nutritifs (elles-mêmes affectées par les activités humaines sur les bassins versants). On ne trouve actuellement dans la littérature que des données issues de travaux de laboratoire sur des organismes isolés, dont très peu portent sur les interactions entre les différents paramètres de contrôle de la calcification. Des données de terrain sont nécessaires pour affiner les projections, et alimenter la réflexion sur la réduction des émissions.

Hoegh-Guldberg et al. Science 2007

Le CO2 émis dans l’atmosphère se dissout dans l’océan de surface, où il libère un acide (H+). Celui-ci réagit avec les « carbonates » présents au départ dans l’eau de mer (CO32-), dont la quantité diminue. Or, les « carbonates » sont indispensables à la synthèse du squelette des organismes constructeurs de récifs, les coraux, mais aussi les algues calcaires qui stabilisent la trame récifale. La croissance de ces organismes, mais aussi celle des oursins, des coquillages, etc. est fortement perturbée par la diminution des quantités de carbonates, au point que certains auteurs pensent la survie des écosystèmes coralliens dans leur ensemble menacée.

Figure 2

Les deux photos correspondent à la même espèce, mais cultivée, à gauche, dans un milieu « normal », à droite, dans un milieu acidifié par addition de CO2. A droite, les polypes (tissu corallien vivant) sont mis à nu. Avec des quantités de CO2 de l’ordre de grandeur des quantités attendues vers la fin du XXIème siècle, on ne va pas jusqu’à dissoudre les squelettes coralliens, mais les taux de croissance sont fortement ralentis.

Figure 3 A gauche, dans un milieu « normal », on voit les algues calcaires (rouges) se développer normalement sur le substrat expérimental (cylindres de plexiglass). A droite, dans un milieu enrichi en CO2, les algues calcaires sont remplacées par des algues filamenteuses, des diatomées etc., qui n’ont aucun rôle dans la construction récifale.

Méthodologie –

La surveillance du milieu sera effectuée en continu, à l’aide de sondes (température, salinité, CO2, etc.) placées au large du récif corallien de Saint-Gilles La Saline. D’autres sondes seront implantées sur le récif lui-même, et un modèle de la circulation des eaux sur le récif développé, pour calculer la calcification à l’aide des mesures ainsi réalisées. La calcification pourra alors être mise en relation avec les paramètres environnementaux (teneur en carbonates, lumière, température, teneurs en éléments nutritifs).

Partenaires –

ECOMAR et ARVAM. Les partenaires extérieurs en sont : GéoSciences Réunion, l’Université de Western Australia, et l’Université d’Hawaii.

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