L'ion H+ ainsi libéré tend à s'associer avec un ion carbonate (CO32-) présent dans l'eau pour former un ion bicarbonate (H+ + CO32- -> HCO3-). Donc la concentration en ions carbonate de l'eau de mer diminue de plus en plus, et l'acidité augmente, autrement dit, le pH diminue.
Lorsque le CO2 se dissout dans l'eau de mer, il forme de l'acide carbonique (H2CO3), un acide faible qui se dissocie en ions bicarbonate (HCO3-) et hydrogène (H+). Une hausse de la teneur en ions H+ augmente l'acidité (baisse du pH), mais là n'est pas le seul problème.
Le CO2 dissout diminue le pH des océans
Ainsi, à l'instar des aérosols présents dans l'atmosphère, les océans limitent l'augmentation de la température planétaire résultant de l'effet de serre. C'est l'augmentation de la concentration en protons H+ qui réduit le pH de l'eau (pH – log [H+]).
Le CO2 se dissout progressivement dans l'eau et cela produit (entre autre) de l'acide carbonique qui réduit le pH de l'eau.
Lorsque le dioxyde de carbone est dissout dans l'eau, il peut réagir avec une molécule d'eau pour former une substance acide, l'acide carbonique H2CO3.
Tout d'abord, une molécule de CO2 se combine avec une molécule d'eau en formant une molécule d'acide carbonique (CO2 + H20 -> H2CO3). Cet acide, instable, se dissocie directement en un ion H+ (qui augmente l'acidité de l'eau) et en un ion bicarbonate (HCO3-).
En effet, la circulation thermohaline contribue à enfouir le CO2 dans les eaux profondes : lorsque les eaux froides et denses plongent vers le fond de l'océan, elles « emportent » avec elles les molécules de CO2 dissoutes en surface et contribuent ainsi à la répartition verticale du CO2 dans les océans.
Une partie du CO2 atmosphérique se dissout au contact de l'océan. On le retrouve ensuite dans l'eau sous différentes formes, dont l'acide carbonique. Cette réaction chimique est à l'origine des changements dans les équilibres chimiques de l'eau de mer.
Une fois émis, le gaz est en partie absorbé par les puits de carbone naturels. Cette absorption du dioxyde de carbone a doublé en cinquante ans (de 1960 à 2010) mais cela ne suffit pas pour compenser la hausse des émissions : la moitié du CO2 rejeté par les activités humaines s'accumule dans l'atmosphère.
Le dioxyde de carbone est un gaz faiblement soluble dans l'eau. Il peut se trouver sus 3 formes : sous forme de molécules : CO 2(aq) noté parfois CO 2,H 20. sous forme d'ions Hydrogénocarbonate : HCO.
CO2 est un acide
Cette transformation est un équilibre et les 4 espèces coexistent.
Les gaz à effet de serre étant émis en trop grande quantité, la composition de l'atmosphère est changée, ce qui augmente sa capacité à retenir la chaleur. En fait, c'est la partie artificielle (ou anthropique) de l'effet de serre qui est en cause.
L'océan continue d'absorber le Co2
En d'autres termes, plus les quantités de CO2 ont augmenté dans l'atmosphère, plus les océans en ont absorbé. Les études menées à ce jour suggèrent donc que l'océan continue de jouer un rôle important dans le récent bilan mondial du carbone.
- Connaissant la dureté carbonatée KH et le pH de l'eau, il est possible d'en déterminer le taux en dioxyde de carbone en exploitant le tableau de correspondance entre KH, pH et taux de CO2 établit grâce à la formule de Henderson-Hasselbach.
Le procédé physico-chimique (représente 90% de l'absorption) : le CO2 est transmis à l'océan par simple dissolution du gaz dans l'eau de mer. Plus les eaux sont froides, plus la quantité de carbone absorbée est grande (le CO2 est plus soluble dans l'eau froide).
Un pH à 7,0, au centre de cette échelle, est neutre. Le sang est normalement faiblement basique, avec un pH qui varie entre 7,35 et 7,45.
Il joue un rôle primordial dans le cycle du carbone sur la planète : l'être vivant transforme l'oxygène en CO₂ tandis que les plantes transforment le CO₂ en oxygène. Le dioxyde de carbone participe ainsi activement à la respiration des êtres vivants et à la photosynthèse des plantes.
Les êtres vivants transforment l'oxygène en CO2 par respiration, tandis que les plantes utilisent le CO2 pour la photosynthèse et le transforment en composés carbonés organiques (sucres, cellulose, etc.) et dioxygène, O2, communément appelé oxygène.
Le gaz carbonique est naturellement produit par tous les organismes vivants, lors de la respiration des animaux et de la photosynthèse des végétaux. Ces sources naturelles de gaz carbonique existent depuis la nuit des temps et ne contribuent pas au changement climatique.
Il a été estimé que de 1751 à 2004, le pH des eaux superficielles des océans a diminué, passant de 8,25 à 8,14 — l'eau de mer est légèrement basique (c'est-à-dire pH > 7) et on parle d'acidification de l'océan dès lors que le pH devient moins basique.
Les rejets de dioxyde de carbone (CO2)
Le CO2 fait partie des émissions de polluants produits par l'Homme. Ce gaz opaque au rayonnement infrarouge de la Terre maintient comme un couvercle la chaleur à sa surface entraînant un réchauffement important.
En première approximation, la neutralité carbone a une définition relativement simple. L'idée, c'est de ne pas émettre plus de gaz à effet de serre que l'on ne peut en absorber. En théorie, une fois la neutralité carbone atteinte, la concentration de gaz à effet de serre dans l'atmosphère n'augmente plus.
Le système va donc s'équilibrer en rejetant une partie du CO2 dans l'eau vers l'air. Globalement, il faut 100 ans pour perdre 50% du CO2 et non la totalité comme on peut le voir indiqué dans certains ouvrages. Il faut ensuite attendre 1000 ans pour qu'il ne reste que 20 à 30% de ce CO2.
Activité des micro-organismes du sol
Ceux-ci sont défavorables au stockage du carbone si les molécules de chaines carbonées qu'ils fabriquent, qui sont stockables de manière plus pérenne dans le sol, sont élaborées par eux avec une trop grande consommation d'énergie, ce qui leur fait émettre du CO2 (ou du CH4).
Agriculture, foresterie et utilisation des sols (24%) Industrie (21%) Transports (14%) Autre production d'énergie (10%)