Lancé en juin 2008, le programme européen EPOCA (European Project on Ocean Acidification), d'une durée de 4 ans, vise à mieux comprendre les effets encore mal connus de l'acidification des océans - provoquée par l'absorption dans la mer du CO2 de l'atmosphère - et ses conséquences sur l'environnement.

Plus d'un an après le lancement de ce programme, des chercheurs du Laboratoire d'océanographie de Villefranche (LOV) (CNRS / UPMC) montrent dans deux études publiées en août et septembre dans la revue ''Biogeosciences''* l'impact de ce phénomène sur les coraux profonds et les ptéropodes (escargots planctoniques) : des organismes calcificateurs qui prennent une part importante dans la chaîne alimentaire du plancton et jouent un rôle essentiel dans la régulation du climat.

Rappelons qu'au cours des 200 dernières années - depuis le début de l'ère industrielle - , les océans ont absorbé le tiers du gaz carbonique produit par les activités humaines, soit 120 milliards de tonnes. Chaque jour, un tiers du gaz carbonique produit par les activités humaines, soit plus de 25 millions de tonnes, est ainsi absorbé par l'eau de mer. Au contact de l'eau, le CO2 libère des ions carbonates (CO32-) dont la concentration est inversement proportionnelle au pH.

Une diminution du pH de 0.4 unités d'ici la fin du siècle

Plus les océans absorbent de CO2, plus leur pH diminue. Et au rythme des émissions actuelles de CO2, le Laboratoire d'océanographie de Villefranche (LOV) estime que le pH diminuera de 0.4 unités d'ici 2100. Ceci correspond à un triplement de l'acidité moyenne des océans, ce qui est une première dans ces derniers 20 millions d'années, souligne Jean-Pierre Gattuso, directeur de l'équipe du LOV, qui a étudié l'impact d'une telle diminution de pH sur les coraux profonds et les ptéropodes.

L'acidification menace en effet le processus de calcification permettant aux organismes calcificateurs, de fabriquer leurs squelettes externes ou coquilles. Conséquence : ces organismes à squelette calcaire (les coraux, les mollusques…) croissent moins vite quand le pH est plus faible. Les ptéropodes, escargots planctoniques nageant en surface et dont la coquille est en aragonite, seront les premiers exposés. Selon l'étude, cet escargot construit sa coquille calcaire à une vitesse 30 % plus faible lorsqu'il est maintenu dans une eau de mer ayant les caractéristiques attendues en 2100, soit une diminution du pH de 0.4 unités.

Impact sur les organismes et populations humaines qui en dépendent

La diminution du ptéropode Limacina helicina pourrait provoquer des réactions en chaîne, puisqu'il joue un rôle important dans la chaîne alimentaire et le fonctionnement de l'écosystème marin Arctique. Les ptéropodes constituent notamment la nourriture de base de nombreux organismes comme le zooplancton ou la baleine, en passant par des espèces commercialement importantes comme les saumons dans le Pacifique Nord.

Corail profond Lophelia pertusa (150 m au large des Hébrides dans l'Atlantique nord)© C. Maier, LOV

De leur côté, les récifs coralliens qui sont déjà victimes du blanchiment liée au réchauffement, sont également menacés par l'acidification des océans. Une diminution de 50 % du squelette chez le corail d'eaux froides Lophelia pertusa a été mesurée par le LOV. Alors que les récifs coralliens tropicaux sont formés par un grand nombre d'espèces, les communautés coralliennes d'eaux froides comme dans l'Océan Atlantique Nord sont élaborées par une ou deux espèces de coraux mais abritent de nombreuses autres espèces marines (anguilles, crabes, oursins...). Une diminution de la croissance des coraux constructeurs par l'acidification des océans peut donc menacer l'existence même de ces édifices, prévient le Laboratoire. Rappelons que dans le monde, les récifs coralliens abritent un quart des poissons et génèrent une industrie touristique de plusieurs milliards de dollars.

Les chercheurs appellent les décideurs à réduire les émissions de CO2

Les chercheurs s'inquiètent donc à juste titre pour l'avenir des ptéropodes, des coraux profonds et des organismes qui en dépendent pour leur nutrition ou pour leur habitat. L'acidification des océans ne peut être contrôlée qu'en limitant les concentrations futures de CO2 dans l'atmosphère, soulignent les scientifiques, à trois mois de la conférence des Nations Unies sur le climat de Copenhague (Danemark) qui doit aboutir à un nouveau traité post-Kyoto et décider de nouvelles réductions des émissions de gaz à effet de serre après 2012. Ces négociations devront prendre en compte, non seulement le bilan radiatif de la planète, mais aussi le caractère acide du CO2 qui, une fois absorbé dans l'océan, aura des répercussions qui pourraient être dramatiques, ont prévenu les chercheurs du LOV.

Plus de 150 chercheurs avaient déjà lancé cet avertissement en octobre 2008 dans une Déclaration signée à Monaco. La communauté scientifique appelle ainsi les décideurs politiques à soutenir les efforts de recherche sur l'acidification des océans et développer d'urgence des plans pour réduire les émissions de carbone. La réduction des émissions de carbone est la seule voie efficace pour stabiliser et inverser le processus d'acidification, avaient souligné les chercheurs à Monaco tout en ajoutant que malgré les réticences de nombreux gouvernements, ceci est possible et à un coût abordable. Hermann Held, de l'Institut de recherche de Potsdam sur les effets du changement climatique (Allemagne), avait estimé le coût de l'élimination des émissions de carbone d'ici un siècle inférieur à 1,5 % du PIB mondial.

Le programme de recherches EPOCA, coordonné par le CNRS, développe de nouvelles études sur d'autres organismes et écosystèmes marins afin d'étudier l'impact conjoint de l'acidification des océans et d'autres paramètres comme la température et la concentration de sels nutritifs qui seront modifiés dans les prochaines décennies. De son côté, le navire d'expédition scientifique Tara, qui a repris la mer le 5 septembre à Lorient pour trois ans, a prévu d'étudier la biodiversité océanique et les microorganismes des zones les plus acides des océans à l'instar des eaux du Pacifique à proximité des Galapagos.


* Références : Impact of ocean acidification on a key Arctic pelagic mollusc (Limacina helicina). Comeau S., Gorsky G., Jeffree R., Teyssié J. L., Gattuso J.-P, paru en septembre dans ''Biogeosciences''.

Calcification of the cold-water coral Lophelia pertusa under ambient and reduced pH.Maier C., Hegeman J., Weinbauer M. G., Gattuso J.-P, paru en août dans ''Biogeosciences''.