ACIDIFICATION DES OCÉANS

Quels sont les impacts pour les écosystèmes marins ?

La paléo-océanographie nous apprend que des variations importantes du pH se sont déjà produites par le passé et que les impacts sur les écosystèmes marins peuvent être importants, avec disparition de certaines espèces calcaires. Cependant, de telles variations se sont effectuées à une échelle de temps beaucoup plus longue que celle que nous connaissons actuellement. Peut-on prévoir l'avenir d’un océan qui se réchauffe et qui « s'acidifie » rapidement ?

Pour répondre à cette question, il faut tout d'abord analyser des environnements actuels contrastés au niveau du pH. Ainsi, dans un écosystème côtier type tel que celui de la rade de Brest (océan Atlantique nord), au moment de la floraison printanière phytoplanctonique, le pH augmente de 0,2 unité en quelques semaines sous l'effet de la photosynthèse consommatrice du CO_2. De même, en automne, il diminue de 0,2 unité du fait de la dégradation de la matière organique qui régénère du CO_2. Les organismes calcaires qui se développent dans ce milieu sont donc a priori adaptés à de telles variations de pH. En revanche, les sites hydrothermaux sous-marins qui rejettent du CO₂ présentent des conditions beaucoup plus contraignantes. Ainsi, sur un site côtier de Sicile, le pH varie de 6,2 à 7,0. Dans l'environnement immédiat des émissions, pratiquement aucune algue calcaire n'est présente ; à quelques centaines de mètres plus au large, où le pH est classiquement de 8,2, les algues calcaires abondent.

Des expérimentations, telles que celles qui ont été conduites entre 2008 et 2012 par les chercheurs du programme Epoca (European Project on Ocean Acidification) financé par la Commission européenne, permettent également d'envisager les conséquences, sur les écosystèmes marins, d'une diminution du pH moyen de l'eau de mer de l'ordre de 0,35 unité. Ces travaux confirment que les organismes planctoniques possédant des tests ou des coquilles d'aragonite sont les plus menacés. En milieu perturbé, les ptéropodes qui, dans les écosystèmes polaires, sont des constituants importants des chaînes alimentaires, construisent leur coquille à une vitesse de 30 p. 100 plus faible que la normale. Les coraux sont également concernés, par exemple ceux de la Grande Barrière australienne. Plusieurs études expérimentales montrent cependant que la capacité des coraux à survivre dans un environnement « plus acide » varie selon les espèces. Certaines sont effectivement décalcifiées alors que d'autres ne sont pas affectées ou s'adaptent en se renforçant. Des chercheurs ont montré que la diminution du pH n'a que peu d'impact sur la production des protéines qui contrôlent le transport cellulaire des ions responsables du dépôt de carbonate de calcium à l'intérieur des cellules de corail proprement dit. En revanche, l'expression des gènes intervenant dans la formation des squelettes calcaires peut être, pour certaines espèces, profondément affectée par de fortes teneurs en CO₂. La complexité des processus biochimiques et génétiques impliqués fait qu'il est actuellement difficile de prévoir le sort des récifs coralliens à l'échelle globale. Les résultats actuels semblent controversés.

L'impact effectif de l'acidification sur les espèces de mollusques d'intérêt commercial commence à être évalué. Les chercheurs du programme Epoca ont déjà montré qu'une diminution de pH, du même ordre de grandeur que celle prédite d'ici à la fin du xxi^e siècle, aurait un impact négatif sur le développement des larves de bivalves de l' huître creuse et de la moule bleue, mollusques très présents dans les eaux littorales de l'ouest de la France. D'importantes perturbations dans les écloseries d'huîtres des eaux littorales des États de Washington[...]