Thread by @Prof_D_sciences

Chose promise chose due, aujourd'hui on sort de l'énergie pour s'attaquer à une conséquence prévue du #changementclimatique à savoir l'acidification des océans. Here we go ! #Thread #Climat 1/n

https://twitter.com/Prof_D_sciences/status/1282623155916414976?s=20

On va devoir parler chimie et je vais devoir vous mettre les équations mais ne vous inquiétez pas c'est du niveau collège tout au plus donc ça va bien se passer 2/n

La question qu'on va se poser et à laquelle on va répondre est la suivante: comment diable les émissions de CO2 peuvent elles acidifier les océans et par quelle obscure sorcellerie cela pourrait il bien poser problème aux organismes qui y vivent ? 3/n

Première étape: Le passage de CO2 de l'atmosphère à l'océan.
Pour comprendre ce phénomène l'analogie la plus courante est celle de bouteille d'eau gazeuse. Quand vous l'ouvrez pleins de bulles s'en échappent car le liquide saturé en CO2 s'équilibre avec l'atmosphère ex 4/n

Ce phénomène dure jusqu'à ce que la pression de CO2 soit la même dans l'atmosphère et dans la bouteille. Vu que l'atmosphère est très déficitaire par rapport à la bouteille cane s'arrête jamais vraiment. C'est pour ça qu'après quelques heures/jours l'eau perd tout son CO2 5/n

Là on a pris l'exemple d'un transfert de l'eau à l'air mais l'inverse est vrai aussi: le CO2 peut passer de l'air à l'eau. Normalement au collège vous avez fait l'expérience de l'eau de chaux pour prouver qu'on rejette du CO2 lors de la respiration 6/n

L'eau de chaux se trouble en présence de CO2 car un précipité de carbonate de calcium se forme dans l'eau car le CO2 est passé dans l'eau riche en chaux CaO (un calcium et un oxygène) pour former du CaCO3 (un carbonate CO2 et un calcium) ou du calcaire.
CO2 + CaO <=> CaCO3 7/n

Pour ceux qui ont la mémoire courte je vous met le lien vers la dite expérience 8/n

A l'échelle de l'atmosphère et des océans il se passe en gros la même chose: notre excès de CO2 émis dans l'atmosphère se dissous en parti dans l'eau des océans jusqu'à ce qu'il y ait équilibre de pression entre l'atmosphère et l'océan 9/n

L'avantage pour nous c'est que ça évite qu'il y ait plus de CO2 dans l'atmosphère et donc que le #RéchauffementClimatique soit pire. L'océan joue globalement le rôle d'un puits de carbone mais cet effet est menacé par la hausse des températures mais ce n'est pas notre sujet 10/n

Que se passe t'il: chimiquement parlant le CO2 se combine à l'eau H2O pour former de l'acide carbonique H2CO3
CO2 + H2O <=> H2CO3
Dans cette réaction l'équilibre est poussé vers la formation de H2CO3 par l'ajout de CO2: plus on en ajoute plus ça créer de H2CO3 11/n

Cet H2CO3 va ensuite se dissocier en un ion H+ et un ion hydogénocarbonate HCO3-
H2CO3 <=> HCO3- + H+
Cet ion H+ est responsable de l'acidité, plus il y en a plus le pH est bas donc acide. Ici plus on dissous de CO2 dans l'eau plus on à d'H2CO3 plus on a de HCO3- et d'H+ 12/n

On peut aussi avoir la dissociation de HCO3- en un ion carbonate et un ion H+
HCO3 - <=> CO3 ²- + H+
Donc potentiellement pour chaque H2CO3 créé on peut avoir 2 H+ de libérés dans l'eau donc une "double" acidification. On dit que H2CO3 est un diacide 13/n

Dans l'océan il existe un équilibre entre plusieurs "formes" de CO2: CO2 dissous, H2CO3, HCO3- et CO3 ²- . Cet équilibre dépend de plein de choses qu'on ne détaillera pas ici car notre premier objectif est atteint: comprendre comment les émissions de CO2 acidifient l'océan 14/n

Je vous met l'équation totale en bilan. Comprenez bien qu'il y a équilibre entre toutes les parties de cet équation et que l'ajout de CO2 déplace cet équilibre vers la droite de l'équation.
CO2 + H2O <=> H2CO3 <=>HCO3- + H+ <=> CO3²- + 2H+ 15/n

Bon maintenant voyons pourquoi ça pose problème aux organismes vivants.
Pour ça il faut introduire une nouvelle espèce chimique (promis c'est la dernière): le carbonate de calcium CaCO3 dont on a parlé pour l'eau de chaux tout à l'heure. 16/n

Ce CaCO3 compose les coquilles, test de tout un tas d'organismes: coraux, algues (foraminifères notamment), coquillage divers....
Sauf que ce CaCO3 a un défaut: il se dissocie aussi facilement si on le titille un peu 17/n

Si on le met en milieu acide il se transforme en hydrogénocarbonate et en ion calcium
CaCO3 + H+ <=> HCO3- + Ca²+
Tient on connait ces trucs là, on l'a vu plus haut cet ion H+ ! Et si on essayait de combiner toutes ces équations ? 18/n

Donc si on ajoute CaCO3 à notre équation de départ qui est H2O + CO2 <=> H2CO3 <=> HCO3- + H+ voyons ce que ça donne compte tenu du tweet précédent
H2O + CO2 + CaCO3 <=> H2CO3 + CaCO3 <=> HCO3- + H+ + CaCO3 <=> 2HCO3- + Ca²+ 19/n

Aïe à la fin du game le CaCO3 a disparu, il s'est dissous en hydrogénocarbonate et en calcium...
Du coup il n'est plus disponible pour faire des coquilles ! Du coup les organismes ne peuvent plus faire de coquilles ! Du coup ils disparaissent. 20/n

Du coup si ces organismes à coquille disparaissent, les prédateurs aussi ce qui déstabilise toute la chaîne alimentaire !
Si les coraux disparaissent les organismes récifaux n'auront plus le support qu'ils constituent pour vivre donc ils disparaîtront aussi 21/n

"Un seul être vous manque et tout est dépeuplé" comme dirait l'autre. En étudiant les liens que ces organismes à coquille ont avec toutes les autres espèces de leur environnement on peut mesurer l'impact qu'aurait leur disparition sur les écosystèmes marins... 22/n

Et voici donc notre 2e objectif atteint: on a compris comment l'acidification de l'eau de mer est une menace pour les organismes s'y trouvant 23/n

Petit bonus pour les mordus de chimie: Pour créer leur coquille ces organismes ont besoin de faire se former du CaCO3 et avec notre équation bilan on peut comprendre comment
H2O + CO2 + CaCO3 <=> H2CO3 + CaCO3 <=> HCO3- + H+ + CaCO3 <=> 2HCO3- + Ca²+ 24/n

Pour rappel notre impact est d'ajouter du CO2 dans l'équation ce qui va perturber toute la chaine et aboutir à la dissolution des carbonates en HCO3- .
Pour créer du CaCO3 les organismes vont faire l'inverse: ils vont retirer du CO2 dans l'équation de départ. Mais comment ? 25/n

Comment diable des organismes vivants peuvent ils retirer du CO2 à leur milieu ?
Oui j'en vois un qui a suivit: avec la photosynthèse. Dans les milieux à forte activité biologique la photosynthèse va retirer du CO2 au milieu ce qui va modifier l'équilibre... 26/n

... de toute notre série d'équations ce qui se ferait en refaisant du CaCO3 avec du HCO3- du Ca²+ et du H+. Bref on reprend notre équation bilan et on la fait dans l'autre sens, on déplace l'équilibre vers la gauche là où l'ajout de CO2 le déplace vers la droite 27/n

Voilà je m'arrête là, maintenant vacances donc plus de thread pendant quelques temps. J'espère que ça vous a intéressé et que c'était clair. Coeur sur ceux qui sont arrivés au bout vivant. RT déplace l'équilibre de l'équation vers la gauche ! #fin #Climat #ClimateEmergency 28/28

Poke @HamishIngalls @Majer44

Poke @Thomas_Auriel toi qu'intéresse la couleur de la lance à eau 😅

Poke @laydgeur

@threadreaderapp please unroll