Comprendre le lien entre le transport thermique, le climat et l'acidification des océans
Difficulté
Facile
Durée
15 minute(s)
Disciplines scientifiques
Science de la terre
Introduction
Nous vous avons dit que les océans absorbaient le CO2... super ! mais ce n'est pas sans conséquences... Les scientifiques ont mesuré que les océans devenaient plus acides. Comment cela est possible ? - le public formule une hypothèse -
Nous pouvons connaitre le pH de l'eau, c'est à dire si elle est plus ou moins acide, grâce à l'infusion de chou rouge : celle-ci change de couleur en fonction du pH de l'eau. Invitez les participants à tester leur hypothèse grâce aux éprouvettes. En mettant de la lessive dans un tube on se rend compte que l'eau devient verte. La lessive est basique, c'est le contraire d'acide. Quelle couleur prend l'eau quand on y met un produit acide ? Testons en mettant un produit dont on connait l'acidité : le citron. L'eau devient rose. Quel autre produit pourrait rendre l'eau rose ? Le vinaigre par exemple, est également un produit de la vie courante qui est acide.
Le CO2 est un gaz inodore et incolore présent partout sur la planète. L'air que nous respirons contient environ 4 % de CO2. Ce gaz est le produit, le résultat, de nombreuses réactions chimiques. Nous allons tester l'impact de ce gaz, le CO2, lorsqu'il se dissout dans le jus de chou rouge. Va-t-il tourner vers le rose? Vers le vert?- Matériel et outils
Chou rouge 
Le chou rouge (Brassica oleracea var. capitata f. rubra1) est une forme de chou cabus — la plupart du temps de couleur pourpre — aux propriétés culinaires et chimiques diverses.
Vinaigre blanc 
Le vinaigre d'alcool ou vinaigre blanc peut être obtenu à partir d'un alcool de betteraves.
Le vinaigre blanc est un mélange d'eau et d'acide acétique à hauteur de 6 à 8%. L'acide acétique est obtenu par fermentation d'alcool de betterave ou de maïs.
Citron 
Le citron est un agrume. C'est le fruit du citronnier
Bicarbonate de soude
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bicarbonate de soude
Lessive 
La lessive désigne également le mélange liquide ou solide de produits chimiques utilisés pour le lavage domestique ou industriel. L'action nettoyante est notamment assurée par des produits détersifs comme le savon. On parle par exemple de « détergent pour lessive », ce qui signifie « lessive pour machine à laver ».
Tubes à essaie
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tubes à essaie
Bouteille dont le bouchon est percé et par lequel passe un tube d'une trentaine de centimètre
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bouchon percé
Kit nettoyage
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kit nettoyage
Petit pot en verre
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petit pot en verre
Craie 
Bâtonnet, généralement utilisé pour écrire sur un tableau, formé à partir d'une roche sédimentaire faite de calcaire pur, friable et à grain très fin.
Étape 1 -
Nous avons donc besoin de créer du CO2. Comment peut-on faire? - le public formule une hypothèse - Souffler dans un tube est une possibilité, puisque nous dégageons du CO2 en respirant. On peut également créer du CO2.
Voici une expérience de chimie qui permet de constituer du CO2 : Dans une bouteille dont le bouchon est troué pour faire passer un tuyau (cf photo ci-dessus), mettre une cuillère de bicarbonate, et ajouter du vinaigre blanc pour recouvrir le bicarbonate. Observation : Ça mousse, la réaction produit du gaz.
Boucher la bouteille avec un bouchon percé par un tube pour récupérer le gaz qui s’échappe de la bouteille et le faire buller dans un des tubes qui ne contient que du jus de chou rouge. Observation: l'infusion de choux rouge passe de violet à rose. Interprétation : le CO2 à la propriété d’acidifier l'eau.
Étape 2 - Effet de l'acidité sur les organismes vivants à coquilles
Pour cette expérience, vous pouvez prendre la coquille d'un œuf, de la craie, ou directement un coquillage ou tout autre coquille de mollusque (huître, moule, escargot...), la disposer dans un verre ou dans un petit pot en verre et recouvrir l'objet de vinaigre blanc ou de jus de citron. Après quelques minutes, on observe dans le verre contenant du vinaigre une effervescence sur la coquille, qui commence à se creuser. Ce dernier, très acide, dissout lentement les coquilles.
Comment ça marche ?
Observations : que voit-on ?
Cette expérience illustre ce qui se passe en grandeur nature dans les océans, même si heureusement, c'est de façon bien moins prononcée ! Les activités humaines utilisent des énergies fossiles (énergies produites par la combustion du charbon, du pétrole ou du gaz naturel), impliquant le rejet de CO2 dans l'atmosphère, ce qui entraîne une acidification progressive des océans.
Avant le début de l'ère industrielle, le pH des océans s'élevait à 8,16. Aujourd'hui, il n'est plus qu'à 8,05.
Au rythme actuel d'émission de CO2 dans l'atmosphère et donc d'absorption par les océans, le pH des océans en 2100 devrait descendre aux environs de 7,8 et de 7,3 près des pôles. Même si les océans seront toujours globalement basiques, cela représente un triplement de leur acidité moyenne, ce qui ne s'est pas vu depuis plus de 20 millions d'années ! Et ça a forcément des conséquences sur la biodiversité marine...
Explications
De nombreux organismes marins (coraux, mollusques, crustacés, algues, planctons, vers marins...) possèdent une coquille ou un squelette externe constitué en partie de carbonate de calcium (principale composante du calcaire), qui se raréfie quand le pH diminue, et se dissout en milieu acide. Les organismes marins peuvent donc rencontrer des difficultés à construire ou à maintenir leurs squelettes ou coquilles si les océans s'acidifient.
Mais attention ! L'effet sur les coquilles et les squelettes externes des organismes marins ne sera pas aussi rapide et impressionnant que dans l’expérience, car l'océan ne deviendra pas aussi acide que du vinaigre !
Cependant, même une baisse du pH inférieure à une unité cause une diminution très nette de la quantité de carbonates disponibles pour les organismes calcifiants. Ainsi, la fragilisation des espèces à squelette calcaire suite aux changements qui affectent l'acidité des océans touche entre autres le plancton et le corail qui, essentiels, sont à la base d'écosystèmes fondamentaux dont dépendent une grande partie de la biodiversité marine ainsi que les populations humaines.
Dernière modification 25/02/2022 par user:Emilievincent17.
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