L’émission de grandes quantités de dioxyde de carbone (CO₂) par les activités humaines (combustibles fossiles et autres sources) est associée à la hausse des températures et au changement climatique. Mais ce n’est pas tout : la présence accrue de CO₂ dans l’atmosphère affecte également les mers et les océans (par absorption de ce gaz), augmentant l’acidité des eaux (acidification, réduction du pH).
Dans les mers et océans plus acides, les organismes tels que le phytoplancton calcaire, les crustacés ou les coraux ont de sérieux problèmes de survie.
Une équipe internationale dirigée par des experts de l’ICTA-UAB vient de confirmer que l’acidification provoque des altérations dans la production de coquilles de plancton marin en mer Méditerranée. La diminution du pH à la surface des océans limite la production de carbonate de calcium par le plancton marin, une situation qui a un impact négatif sur les écosystèmes marins, indiquent les auteurs dans l’article publié dans la revue Communications Earth and Environment(ed. en ligne août 2023)
« Les émissions de dioxyde de carbone (CO₂) produites par l’activité humaine ont augmenté de manière alarmante au cours des dernières décennies », affirment les auteurs de cette nouvelle étude, dont l’auteur principal est Belen Martrat. Environ 25 % du CO₂ anthropique a été absorbé par les océans depuis la révolution industrielle, modifiant la chimie de l’eau et abaissant le pH, un phénomène connu sous le nom d’acidification des océans.
L’étude, réalisée en collaboration avec l’université de St Andrews (Royaume-Uni), l’Institut Max Planck de chimie (MPIC) de Mayence (Allemagne) et le Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) de Barcelone, évalue l’impact des changements induits par le CO2 dans la mer Méditerranée sur les foraminifères, un groupe particulier d’organismes planctoniques calcifiants.
Échantillonnage dans le cadre de la campagne scientifique en Méditerranée .
Pour ce faire, les chercheurs ont étudié les données des deux derniers millénaires dans différentes enclaves de la Méditerranée : la mer d’Alboran, au large de Barcelone, et le détroit de Sicile. Ils ont choisi la Méditerranée occidentale comme zone d’étude parce qu’il s’agit d’une région particulièrement touchée par la pression anthropique et le changement climatique. En raison de leur forte alcalinité et de la circulation rapide des masses d’eau dans le bassin, les eaux méditerranéennes sont fortement susceptibles d’absorber le CO2 anthropique, ce qui a entraîné une diminution du pH de 0,08 unité depuis la révolution industrielle, affectant ainsi la calcification biogénique du plancton marin.
Zooplancton d’importance majeure
Les foraminifères sont un type commun de zooplancton marin calcifiant qui vit dans la partie supérieure de l’océan, très sensible aux changements climatiques et environnementaux. Ces organismes unicellulaires construisent une coquille de plusieurs centaines de micromètres en carbonate de calcium. Malgré l’extrême robustesse de la coquille, ces structures de calcite sont très sensibles aux changements de la chimie de l’eau de mer, ce qui en fait un outil idéal pour étudier les impacts à long terme des altérations du carbone sur les écosystèmes marins.
« L’étude montre que l’impact du CO2 se fait déjà sentir dans la chimie des coquilles des organismes calcifiants planctoniques », explique Sven Pallacks, auteur principal de l’étude. Cela se traduit par une diminution accélérée du poids des coquilles au cours du 20e siècle. En revanche, avant la révolution industrielle, les coquilles des foraminifères planctoniques étaient plus lourdes, sans pour autant présenter une grande variabilité de poids dans le temps.
L’étude a montré que l’acidification des océans causée par les émissions anthropogéniques est le facteur le plus important de la diminution de la masse de calcite des foraminifères, tandis que le réchauffement des océans atténue potentiellement cet effet.
La vie marine est modifiée par le changement climatique, et pas seulement par l’augmentation de la température de l’eau.
« Cela démontre l’altération de la production de calcite marine à l’échelle du bassin sous l’effet de l’augmentation des concentrations atmosphériques de CO2 et de l’acidification des eaux de surface de la mer Méditerranée », explique Patrizia Ziveri, océanographe à l’ICTA-UAB.
En reconstituant les enregistrements, ils ont évalué l’impact de l’acidification sur la calcification des foraminifères planctoniques. Cependant, les résultats peuvent être extrapolés à d’autres organismes planctoniques calcifiants vivant dans les eaux de surface méditerranéennes, tels que les coccolithophores ou les ptéropodes, qui jouent un rôle important dans la modulation du CO2 atmosphérique.
Les résultats de l’étude indiquent que l’acidification anthropique des océans à la surface de la mer Méditerranée a entravé la calcification des foraminifères au cours du 20e siècle. Étant donné que le plancton calcifiant est un élément fondamental de la constitution du réseau alimentaire marin et du cycle biogéochimique, l’acidification aurait des effets négatifs sur les services fournis par les écosystèmes marins, notamment la régulation du climat, le fonctionnement des écosystèmes océaniques et la sécurité alimentaire, ce qui souligne une fois de plus l’importance de l’atténuation du changement climatique par une réduction drastique des émissions de CO₂, expliquent les auteurs dans une note publiée par l’Universitat Autònoma de Barcelona (UAB).
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