Grand Oral : acidification des océans

« En quoi l'émission de dioxyde de carbone contribue-t-elle à l'acidification des océans ? Depuis plusieurs centaines de milliers d'années, la Terre a subi des changements climatiques majeures.

Des périodes glacières ont alterné avec des périodes interglaciaires selon des cycles d'= 100 000 ans.

Cela est essentiellement due à la concentration de CO; atmosphérique qui ne cesse d'augmenter de façon inédite.

En effet, l'utilisation des combustibles fossiles formés à partir du carbone des êtres vivants il y a plusieurs millions d'années, augmente la quantité de carbone émise vers l'atmosphère et déséquilibre le cycle du carbone.

Inquiété du fait que les innovations technologiques constituent une menace pour l'humanité et que nous avons donc une responsabilité aux générations futures mais aussi très intéressé par le domaine de la Chimie, je me suis souvent demandé en quoi l'émission de dioxyde de carbone contribue-t-elle à l'acidification des océans ? Premièrement, je montrerais la particularité de la molécule de dioxyde de carbone.

Puis, je métrais en évidence à quoi correspond le phénomène d'acidification des océans ainsi que l'intervention de la molécule de CO2, dans ce dernier. Depuis le début de l'ère industrielle (XVIIIème siècle),les émissions de CO 2, dans l'atmosphère ne cessent d'augmenter de façon exponentielle.

Le CO 2 autrement appelée dioxyde de carbone est le principal gaz à effet de serre.

Il est le plus souvent produit lors de la combustion de composés carbonés (en présence d'oxygène).

Le carbone a notamment la particularité d'être stocké dans plusieurs réservoirs : l'atmosphère, l'hydrosphère, la lithosphère ainsi que la biosphère.

Par ailleurs, on estime qu'un tiers du CO 2, émis est dissout dans les océans, ce qui représente près de 12 milliards de tonnes de CO 2 par an.

Ainsi, ce dernier est principalement présent dans les océans sous trois formes qui coexistent, carbonate CO32- (aq), l'ion hydrogénocarbonate HCO 3- (aq) et l'acide carbonique H 2CO3;(aq). Ce étant instable en solution aqueuse, il s'écrit (CO 2 (aq), H2O(l)).

En effet, d'après la loi de Hi température constante et à saturation, la quantité de gaz dissous dans un liquide est proportion e à la pression partielle qu'exerce ce gaz sur le liquide.

C'est-à-dire que lorsqu'un gaz est émis présence d'un liquide, il se produit un effet de dissolution et dans le cas des océans, lorsque la teneur en CO 2, atmosphérique augmente la quantité de CO2; dissoute dans les océans augmente aussi.

Le CO 2 se dissolvant dans l'eau amène dès lors à une première réaction qui n'est autre que : CO2 (aq) + H20 (I)  H2CO3 (aq) Le CO2, en présence de l'eau de mer va donc former un acide faible : l'acide carbonique.

Une partie de cet acide va rester dans l'eau de mer, mais la majorité de l'acide carbonique produit va lui-même libérer des ions H + et produire des ions hydrogénocarbonates HCO 3-; conduisant ainsi à une seconde réaction. H2CO3 (aq)  H+ (aq) + HCO3- (aq) Cependant cette absorption du CO 2 par les océans qui semble à première vue un avantage face au réchauffement climatique cache en réalité un réel dilemme... Les océans absorbent une partie du CO 2 atmosphérique d'autant plus que la température est basse.

L'«acidification de l'océan » est due à une présence record de CO 2 dans l'atmosphère. Pour mieux comprendre ce terme nous devons en premier lieu aborder la notion de pH.

Le pH ou potentiel hydrogène est une échelle allant de 1 à 14 permettant de définir le degré d'acidité ou de basicité d'une solution.

Le milieu est neutre lorsque le pH est de 7.

Plus le pH est bas, plus le milieu est acide.

L'acidification des océans correspond donc à la baisse du pH des eaux superficielles.

Au cours du temps. Le pH a subi de nombreux changements.

En effet, avant l'ère industrielle, le pH des océans était d'environ 8,2, désormais il atteint 8,08, soit une baisse de 0,12.

Le pH suit une échelle. »