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Photo de André Desrochers

Péril acide dans les océans?

Un des aspects les plus préoccupants lié à l’augmentation de la concentration atmosphérique de CO2 est la soi-disant «acidification» des océans. Celle-ci est liée aux émissions de CO2 parce qu’une fraction de ce gaz se dissout dans les océans, et on estime que près d’un tiers des émissions anthropiques de CO2 se seraient retrouvées dans ces eaux. Une fois dans l’eau, le CO2 réagit avec d’autres molécules et, ce faisant, produit des acides.

acidification

Au risque de paraître pédant, je mets d’abord quelque chose au clair: les océans ne sont pas acides, ils sont alcalins. Pour être acides, leur pH devrait être inférieur à 7; or, il est plutôt autour de 8, soit plus élevé que celui du sang et moins que celui du savon.

Tout de même, depuis 250 ans (donc avant le Hummer, Trump, Harper ou Bush), le pH moyen des océans est passé de 8,25 à 8,14, ce qui rend les océans moins alcalins. L’écart en pH semble petit mais, en termes absolus, on parle d’une augmentation de 28% de la quantité de protons (ions ou noyaux d’hydrogène) dans l’eau. Pour atteindre une eau complètement neutre (c’est-à-dire avec un pH de 7), il faudrait 14 fois plus de ces protons, et pour atteindre l’acidité du vinaigre (pH de 2,4), il en faudrait 550 000 fois plus. Voilà la magie des logarithmes sur lesquels se basent le pH. Ok, assez de chimie et de maths pour aujourd’hui!

Bien qu’on soit très loin des acides, le terme «acidification1» est bien plus intéressant que «réduction du pH» quand on cherche des raisons pour s’alarmer de l’état de l’environnement, critiquer les grandes compagnies, etc. Le terme «neutralisation» me vient en tête, mais il semble référer à un processus chimique précis, qui ne correspond pas forcément à la réduction du pH d’une solution alcaline. 

Au-delà de la sémantique, il reste que les organismes marins ont évolué dans des conditions alcalines et il est légitime de se demander comment ils réagissent au rythme actuel de réduction du pH des océans. La question n’a pas échappé aux scientifiques de la vie marine, avec une explosion de la littérature scientifique sur le sujet depuis l’avènement récent de la peur du réchauffement climatique. Comme l’indique le chercheur Howard Browman2 dans l’introduction d’un numéro spécial de la revue scientifique ICES Journal of Marine Science sur la question, avant 2000, aucun article ne répondait à la requête ocean acidification, alors que maintenant on compte plus de 300 articles par année sur ce thème.

Que dit cette riche littérature? C’est un peu compliqué. Après avoir lu des centaines d’articles sur le sujet, Browman constate que, au début des années 2000, les études menées sur la réduction du pH des eaux océaniques se faisaient généralement en laboratoire, à court terme et avec des niveaux d’acidité (ou de faible alcalinité, c’est selon) bien supérieurs à ceux anticipés d’ici 100 ans. N’empêche, ces résultats préliminaires dépeignaient un avenir très sombre pour les organismes marins. Comme la mauvaise nouvelle fait bonne presse, ces recherches préliminaires ont naturellement été médiatisées, posant les jalons d’une nouvelle phobie environnementale encore bien entretenue à ce jour.

Dans les coulisses cependant, ce domaine de la science a mûri, grâce à des expériences faites à plus grande échelle temporelle et spatiale, et avec des pH plus près de la réalité actuelle et de celle anticipée dans les prochaines décennies, mais aussi grâce à des évaluations des effets cumulatifs, c’est-à-dire des effets combinés, parfois synergiques de différents facteurs comme la salinité, la température et la pollution organique.

Science et sensibilité
Que dit donc la «Science» sur les effets des apports de CO2 dans les océans? Essentiellement que les organismes se tirent d’affaire beaucoup mieux qu’on pensait. Tiens, tiens! Me semble avoir vu cela quelque part… Extinctions de masse en forêt tropicale? Déclin de l’ours polaire? Lien rompu entre le pic de reproduction et le pic de l’apport alimentaire chez les oiseaux? Toutes des craintes exagérées.

En lien avec le thème de ce billet, Browman cite entre autres une étude qui indique que la calcification des coraux serait restreinte par leur capacité à se débarrasser des protons générés par calcification plutôt que strictement par la quantité d’aragonite (un carbonate sensible au pH) dans l’eau de mer. D’un seul coup, cette étude pourrait remettre en question le paradigme dominant sur le péril qui attend les coraux. À tout le moins, elle démontre à quel point notre compréhension de la dynamique des coraux est limitée. Je pourrais en rajouter, mais vous avez compris l’idée: il faut nuancer et, non, il n’y a pas encore de péril acide dans les océans.

Amalgames d’effets
Au fond, on ne devrait pas être surpris de l’état encore embryonnaire de nos connaissances sur les conséquences de la variation du pH des océans. Comme c’est le cas dans de nombreuses études, le jeu des divers facteurs rend très difficile la mesure de la contribution d’un facteur particulier (ici, le pH) à un phénomène complexe comme l’évolution spatiotemporelle des organismes calcificateurs (coquillages, coraux, etc.). Réduire le phénomène à un syllogisme du genre «l’acide détruit les carbonates; c’est plus acide, donc les coraux dont l’existence dépend des carbonates vont disparaître» peut plaire au commun des mortels, mais c’est simpliste dans un monde où les interactions sont complexes et en constante évolution, même au sens darwinien du terme. Un monde où le ceteris paribus3 ne s’applique pas.

Un des aspects les plus difficiles, mais en même temps fascinants, de la recherche sur les réponses des organismes à un environnement en constant changement est l’évolution rapide. Je suis 100% en accord avec le scientifique Browman quand il se préoccupe de l’amalgame que font les chercheurs qui ignorent la variabilité interindividuelle dans les réactions au pH et les autres aspects de la physico-chimie de l’eau. Ils commettent une grave erreur en ignorant le fait que la réduction du pH exerce une pression sélective sur les organismes individuels, favorisant ceux qui ne réagiront pas, ou réagiront positivement, à une telle réduction du pH. La population en général, et même de nombreux écologistes, ignorent que si la pression sélective est élevée, l’évolution des organismes peut se produire très rapidement, en décennies4, voire en années5.

Biais de publication
Comme si ces erreurs élémentaires ne suffisaient pas, un autre problème, plus général, se produit dans l’établissement d’une vue d’ensemble sur un phénomène comme la diminution du pH dans les océans par rapport à la biodiversité: le biais de publication. Une forme de sélection pas très naturelle contre les recherches qui livrent des résultats moins susceptibles de faire la manchette. Browman, comme de nombreux autres avant lui6, s’inquiète de la distorsion que ce phénomène peut engendrer dans notre compréhension de la dynamique des écosystèmes océaniques. 

Nous sommes donc, encore une fois, devant un sujet environnemental complexe, aux répercussions politiques évidentes, ce qui prête flanc à des exagérations de toutes sortes dans les médias et à une autre phobie injustifiée. Que nous réserve la réduction du pH des océans? Bien malin qui pourra le dire. En attendant, espérons que les chercheurs seront davantage guidés par une soif de savoir qu’une soif de mettre de l’avant leurs préoccupations politiques. Espérons aussi qu’on continuera de s’occuper des menaces moins hypothétiques qui frappent nos océans, comme la pêche industrielle au chalutier, pour ne nommer qu’un exemple.

1 L’usage de ce terme est trompeur parce qu’on s’attend à ce qu’une acidification donne un acide, tout comme la minéralisation donne des minéraux ou encore la putréfaction donne de la pourriture. Ce serait comme qualifier d’«enrichissement» la situation d’un mendiant à qui on remet un dollar.

2 Browman, H. I. 2016. «Applying Organized Scepticism to Ocean Acidification Research». ICES Journal of Marine Science 73:529-536.

3 «Toutes choses étant égales par ailleurs». On applique aussi erronément cette supposition dans un raisonnement de type «on envoie du CO2 dans l’air; le CO2 est un gaz à effet de serre, donc l’atmosphère se réchauffera».

4 Mes propres recherches suggèrent une évolution morphologique rapide des oiseaux en réponse à la fragmentation des forêts (Desrochers 2010. Ecology 91:1577-1582).

5 Un bel exemple est celui des géospizes ou «pinsons» des Galapagos, dont la morphologie peut évoluer en quelques années à la suite d’une seule année de sécheresse (Boag, et Grant. 1981. Science 214:82-85).

6 Jennions et Møller. 2002. Biological Reviews 77:211-222.

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