À l'échelle planétaire, les activités humaines ont conduit, sur deux siècles, à l'émission de 530 milliards de tonnes de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Ce gaz est soluble dans l'eau, il est transformé en acide carbonique. Cela a pour effet d'acidifier les océans et donc de diminuer le pH de l'eau. Il y a 21 000 ans, lors de la dernière grande période glaciaire, le pH des océans était de 8,3. Il est descendu à 8,2 au début de l'ère industrielle (XIXe siècle) et a atteint une valeur de 8,1 aujourd'hui. Les différents modèles scientifiques de prévision confirment que la valeur du pH des océans devrait continuer à diminuer au cours du XXIe siècle.
Pour quel domaine de pH une solution aqueuse est-elle dite acide ?
Une solution aqueuse est dite acide pour un pH inférieur à 7.
Pourquoi peut-on dire que l'eau des océans s'acidifie alors qu'il est inexact d'affirmer que l'eau des océans est acide ?
D'après l'énoncé, le pH de l'eau des océans est passé de 8,3 à 8,1 : étant donné que le pH diminue, il est justifié de dire que l'eau des océans s'acidifie. Cependant, le pH restant supérieur à 7, il est inexact d'affirmer que l'eau des océans est acide.
Un élève réalise une expérience comportant trois étapes successives schématisées ci-après.
Expérience réalisée par l'élève
Qu'est-ce que l'élève cherche à démontrer par cette expérience et pourquoi mesure-t-il deux fois le pH ?
L'élève cherche à prouver que le pH varie lors de la dissolution du dioxyde de carbone dans l'eau salée. Il mesure donc le pH avant et après dissolution du dioxyde de carbone.
Pour réaliser son expérience, l'élève prépare une solution aux caractéristiques proches de celles de l'eau de mer, en suivant les indications ci-dessous.
Fabrication d'une eau de mer artificielle
Substances à mélanger pour fabriquer 500,0 mL d'eau de mer :
- 13,0 g de chlorure de sodium (sel de cuisine déshydraté) ;
- 3,0 g de chlorure de magnésium hexahydraté (à acheter en pharmacie) ;
- 497,0 g d'eau.
Dans quelle proposition calcule-t-on correctement la masse volumique de la solution obtenue ?
L'expression de la masse volumique de la solution obtenue est :
\rho = \dfrac{m}{V}
La masse m de la solution étant égale à la somme des masses de ces composants :
m=13{,}0+3{,}0+497{,}0
m=513 \text{ g}
D'où :
\rho = \dfrac{513}{0{,}500}
\rho =1 \ 026 \text{ g/L}
La vie dans les océans est influencée par l'acidification de l'eau. Ainsi, les coraux rencontrent désormais des difficultés pour produire leur squelette et ils deviennent donc plus vulnérables.
Dans une revue pour la jeunesse, une expérience, décrite dans le document suivant, est proposée pour expliquer l'influence de l'acidification des océans sur les récifs coralliens.
Expérience proposée par la revue
Quelle conclusion peut-on tirer de cette expérience ?
- Dans la situation 1, le morceau de corail reste intact après plusieurs heures. Nous pouvons en conclure que l'eau de mer n'endommage pas le corail.
- Dans la situation 2, le morceau de corail diminue après plusieurs heures et des bulles apparaissent. Nous pouvons en conclure que l'eau de mer vinaigrée réagit avec le corail et l'endommage.
En conclusion : l'acidification des océans détruit les récifs coralliens.
Pourquoi cette expérience ne correspond-elle pas parfaitement à la destruction des récifs coralliens due à l'acidification des océans ?
Cette expérience ne correspond pas parfaitement à la destruction des récifs coralliens due à l'acidification des océans car, dans la situation 2, le pH de la solution est de 4 et que le pH de l'eau de mer est de 8,1 aujourd'hui.