Chimie, océan et climat ? L’océan joue un rôle important dans la régulation du climat de la planète. Ce rôle se manifeste au travers d’interactions physiques et chimiques entre l’océan et les autres compartiments de la géosphère : - les échanges terre (lithosphère) / eau (hydrosphère) vont par exemple influer sur la concentration en sels minéraux et donc sur la salinité, - les échanges air ambiant (atmosphère) / eau (hydrosphère) vont agir sur la concentration en dioxyde de carbone dissous dans l’océan, donc sur l’acidité de l’eau de mer. Climat, océan et salinité ? Dans l’océan, les masses d’eau se répartissent sur la verticale en fonction de leur densité, les plus légères au-dessus et les plus lourdes en dessous. La densité de l’eau étant dépendante de la salinité et de la température, la répartition est la suivante : - les eaux froides sont plus denses que les eaux chaudes, elles tendent donc à « s’enfoncer » - les eaux salées sont plus denses que les eaux moins salées, - les eaux chaudes et salées se situent à une profondeur d’équilibre par rapport aux eaux environnantes. Ainsi, on observe dans les océans la formation de courants qui mettent en mouvement les masses d’eau et qui permettent des échanges de chaleur entre les différentes régions de la planète. C’est ce qu’on appelle la circulation thermo-haline, comparable à un gigantesque tapis roulant. Cependant les différences de températures et de salinité ne sont pas les seuls phénomènes à l’origine des courants marins. La force de Coriolis (due à la rotation de la Terre), le vent, ainsi que les échanges océan / lithosphère et océan / atmosphère influent aussi sur les masses d’eau. Comme l’eau se réchauffe et refroidit plus lentement que l’air, l’océan joue un rôle très important de réservoir de chaleur et de froid, ce qui explique son influence sur le climat. L’ Le savais-tu ? L'érosion chimique des roches libère chaque année quelque 3,6 milliards de tonnes de sel qui se déversent dans les eaux littorales. Au total, 48 millions de milliards de tonnes sont stockées dans les océans. Le tapis roulant de la circulation océanique © Brecker W.S./Denton G.H. Mais c’est quoi la densité ? La densité d’une substance liquide est le rapport entre la masse volumique de cette substance et celle d’une même quantité d’eau pure à la même température. De façon générale, pour mieux comprendre la notion de densité, il existe une expérience très simple : en versant du sirop et de l’eau dans un verre, on observera que le sirop reste au fond du verre car il est plus dense que l’eau ! vous révèle les océans Climat, océan et acidité ? Depuis l’ère industrielle, l’Homme n’a cessé de rejeter de grandes quantités de carbone dans l’atmosphère. Or, environ un tiers du dioxyde de carbone (CO2) émis est « enfoui » dans le puits que représente l’océan. En effet, le CO2 gazeux de l'atmosphère se dissout dans les eaux de l'océan de surface. Cette dissolution et la vitesse de transfert du CO2 vers l'océan dépendent d'un certain nombre de facteurs : différence de pression partielle de CO2 entre l'air et la mer, solubilité du CO2 dans l'eau (qui dépend principalement de la température), vitesse du vent, état de la mer... Une fois sous forme dissoute, les molécules de CO2 vont se combiner à des molécules d'eau, et des ions carbonates, pour donner principalement des ions bicarbonates (HCO3-). Cette forme (HCO3-) représente la forme majoritaire (>90%) du carbone dans l'océan. Ainsi, l’océan est comparable à deux grandes pompes à CO2 : - la pompe physique, principalement présente dans les zones polaires et environnantes (le refroidissement, augmentant la capacité de l’eau à dissoudre le CO2), - la pompe biologique assurée par le phytoplancton qui transforme le CO2 en matière organique grâce à la photosynthèse ou encore par des algues microscopiques qui incorporent le carbone dans leur coquille, conduisant ainsi à la fabrication de carbonate de calcium (CaCO3). Qu’est-ce que le GIEC ? À la demande du G7 (groupe des 7 pays les plus riches : USA, Japon, Allemagne, France, Grande Bretagne, Canada, Italie), le GIEC (Groupe d'Experts Intergouvernemental sur l'Evolution du Climat) a été créé en 1988 par l'Organisation Météorologique Mondiale et par le Programme pour l'Environnement des Nations Unies. Le rôle de cette organisation est "d'expertiser l'information scientifique, technique et socio-économique qui concerne le risque de changement climatique provoqué par l'homme". Le GIEC n’est pas un laboratoire de recherche, mais un organisme dont la mission est d’évaluer les informations scientifiques, techniques et socio-économiques nécessaires à la suivie de l’évolution du climat. Il a aussi pour rôle de démontrer la réalité du changement climatique et de mieux comprendre les fondements scientifiques des risques qui y sont liés ainsi que les conséquence possibles. Le GIEC cherche également à mieux cerner la part du changement climatique qui serait due à l’Homme et propose des stratégies d’adaptation et d’atténuation. Son travail se base surtout sur une synthèse des travaux de recherche menés dans les laboratoires du monde entier. Le savais-tu ? Le CO2 est un acide faible. Une fois dans l'eau de mer, il se combine avec des molécules d'eau et entraîne la production d'ions H+ qui "acidifie" le milieu. On parle « d’acidification des océans » car le pH de l'océan de surface pourrait passer de 8.2 à 7.7 à la fin du siècle. Pour aller plus loin, visitez l’exposition En savoir plus : www.ifremer.fr