L'objectif de cet exercice est de comprendre comment l'océan participe à la stabilisation du réchauffement climatique.
La circulation thermohaline à l'échelle de la planète
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Quel est le gaz à effet de serre qui augmente dans l'atmosphère de manière anormale à cause des activités humaines notamment ?
Le \ce{CO2} est naturellement présent dans l'atmosphère. Cependant, l'homme en rejette à cause de ses activités, ce qui participe à augmenter l'effet de serre.
Pourquoi l'augmentation des gaz à effet de serre amplifie les températures ?
L'effet de serre est un phénomène naturel permettant d'avoir une température moyenne d'environ 15 °C à la surface de la Terre. Lorsque les gaz à effet de serre tels que le \ce{CO2} augmentent, cela augmente l'effet de serre. En conséquence, les températures à la surface de la Terre augmentent également.
L'océan est capable d'absorber une partie du \ce{CO2} rejeté en plus.
Quelle équation explique l'absorption d'une partie du \ce{CO2} par l'océan ?
L'océan (l'eau) absorbe une partie du dioxyde de carbone afin de former de l'acide carbonique \ce{H2CO3} selon l'équation : \ce{CO2} + \ce{H2O}\ce{->} \ce{H2CO3}
Attention, ensuite, dans l'océan se produit :
\ce{H2CO3}\ce{->} \ce{H+} + \ce{HCO3-}
Cette absorption du \ce{CO2} est d'autant plus forte que les océans sont froids.
Aujourd'hui, la température moyenne des océans augmente sous l'effet du réchauffement climatique. Sachant que l'absorption du \text{CO}_2 par les océans est favorisée par une température de l'eau plus froide, quel problème cela peut-il poser ?
Les océans froids absorbent mieux le \ce{CO2}. En se réchauffant, les océans absorbent donc moins bien le dioxyde de carbone ce qui réduit le rôle des océans comme stabilisateurs du réchauffement climatique.
Lorsqu'une partie du \ce{CO2} rejeté par les activités humaines est absorbée par les océans, la quantité d'ions \ce{H+} augmente, ce qui entraîne une diminution du pH : on parle d'acidification.
Quel est le problème pour les micro-organismes à test carbonaté ?
Leur test calcaire se dissout selon l'équation suivante :
\ce{CaCO3} \ce{->} \ce{Ca}^{2+} + \ce{CO}_3^{2-}
Or le \ce{CO}_3^{2-} réagit avec les ions \ce{H+} pour former \ce{HCO}_3^- : \ce{H+} + \ce{CO}_3^{2-} \ce{->} \ce{HCO}_3^- donc la réaction s'effectue vers la dissolution des carbonates (test calcaire).
Un autre mécanisme intervient qui permet à l'océan d'être un stabilisateur du réchauffement climatique. Cela concerne la circulation thermohaline. Cette circulation s'intéresse à la dynamique des eaux froides et des eaux chaudes autour du globe.
Que se passe-t-il au niveau de la boucle entourée en jaune ?
Les eaux froides plongent en profondeur, entraînant avec elles du \ce{CO2}. Cela favorise la dissolution du \ce{CO2} apporté par l'atmosphère car, en surface, sa quantité diminue par le plongement des eaux froides.