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La technique utilisee pour sonder ces fluctuations est le transport electrique DC dans le plan ab. Les echantillons etudies sont des couches minces d'epaisseur plus grande que nm crues par ablation laser. Les mesures electriques DC effectuees dans ce travail sont la resistance en reponse lineaire et les courbes IV en reponse non lineaire en fonction de la temperature. La mise en oeuvre experimentale de ces mesures a necessite une grande attention au filtrage et aux effets de chauffage a haut courant. Nous montrons que, sans cette attention, les donnees experimentales sont toujours erronees dans le regime pertinent pour nos echantillons.

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Le soufre, lors de la combustion se transforme en effet en dioxyde de soufre , source d' acide sulfureux et d' acide sulfurique. La plupart des navires de marine marchande et de marine de guerre utilisent encore des combustibles lourds très polluants et notamment sources d'aérosols soufrés. Ils sont une source importante d' aérosols atmosphériques.

Ces trois facteurs associés pourraient avoir des effets environnementaux synergiques , et acidifient les eaux côtières plus rapidement que ne le prévoyaient les premières modélisations.

L'océan lointain est moins touché, mais les zones côtières et proches du plateau continental sont largement les plus importantes pour l'Homme pêche, activité économique et touristique. Il semble de plus que les estuaires et les zones mortes ne remplissent plus leur rôle de puits de carbone , et que l'acidification est un phénomène qui puisse — parfois comme dans le cas du drainage minier acide et dans une certaine mesure — s'autoentretenir [réf.

Perturbation du cycle du carbone[ modifier modifier le code ] Dans le cycle du carbone naturel, la concentration de dioxyde de carbone CO2 représente un équilibre de flux entre les océans, la biosphère terrestre, et l'atmosphère. L'usage de combustibles fossiles et notamment la production de ciment entraînent un nouveau flux de CO2 dans l'atmosphère. La proportion de ces espèces dépend principalement de l' alcalinité de l'eau et secondairement de facteurs tels que la température et la salinité de l'eau de mer qui décline localement là où les glaces ou glaciers fondent rapidement.

Trop de protons dans l'eau modifie les équilibres osmotiques et empêchent la plupart de ces organismes de maintenir leur homéostasie du pH [12]. Le manque d'ions carbonate est aussi en jeu, car le coût énergétique de la calcification augmente quand la saturation de l'eau en carbonates diminue [13]. Au niveau planétaire, l'apport anthropique d'azote n'influence quantitativement que modestement l'acidification de l'océan loin derrière le CO2.

Des apports d'azote atmosphérique vers l'océan sont en outre aussi en forte augmentation, dont dans le nord-ouest du Pacifique [15]. Dans l'hémisphère nord, le bilan des entrées de ces deux éléments dans les couches supérieures de l'océan est clairement acidifiant. Sous les tropiques, il est initialement plutôt basique, mais in fine acidifiant en raison du taux de transformation de l'ammoniac en nitrate dans l'écosystème [14].

Sur la planète, le bilan final est presque partout acidifiant et il réduit sur les littoraux la quantité de CO2 que l'océan peut dissoudre. Ailleurs, on a constaté que dans des parties oligotrophes pauvres en éléments nutritifs de l'océan certaines cyanobactéries fixatrices d'azote et responsables de blooms bactériens , comme celles du genre Trichodesmium profitent du taux accru de CO2 et deviennent l'origine d'une partie importante de la productivité primaire de l'océan, au détriment des espèces animales à coquille ou squelette calcaire.

En Baltique et dans l'estuaire australien de Peel-Harvey, une microalgue filamenteuse Nodularia spumigena se comporte de la même manière [17] , [18]. Dans le cycle global de l'azote [20] , l'azote anthropique NOx , avec les oxydes de soufre atmosphériques contribue à l'acidification des mers [14].

Et cette acidification diminue les capacités de nitrification des écosystèmes marins [21]. La part anthropique de l'azote [22] est en augmentation presque partout dans l'hémisphère nord et dans une partie de l'hémisphère sud.

L'agriculture est principalement responsable dans de nombreuses régions dans le bassin du Mississippi et les bassins de la mer du Nord notamment , et les retombées de NOx sont la première cause d'exportation d'azote vers la mer dans plusieurs régions dont au nord-est des États-Unis. Ceci suggère que les flux d'azote naturels ou causés par la déforestation tropicale peuvent être significativement plus élevé qu'en zone tempérée [22].

Une étude récente a confirmé que le squelette du corail est bien bioconstruit par l'animal [25] à partir de nanoparticules amorphes collectées dans l'eau et agrégées en structures aragoniques grâce à un groupe de protéines riches en acides coralliens et non par simple précipitation inorganique de l'aragonite autour d'un noyau minéral. Selon Janice M. Des chercheurs de l'Institut Alfred Wegener en Allemagne ont compilé études scientifiques concernant espèces marines des coraux aux poissons en passant par les crustacés.

Astrid Wittmann. De nombreux organismes planctoniques à squelette calcaire ou d'autres animaux à coquille calcaire et en particulier leurs larves ont aussi des difficultés à synthétiser leur thèque , planctonique ou coquille [30]. Le dioxyde de carbone absorbé dans l'océan réagit avec les molécules d'eau pour former de nombreux ions tel que l'hydrogénocarbonate équivalent au bicarbonate. La formation de ces ions réduit la concentration en ions carbonates qui sont nécessaires à la formation de carbonate de calcium.

Or le carbonate de calcium est nécessaire à la calcification des coraux et des coquillages. Cette réaction chimique empêche donc la formation normale des coraux et des coquilles [31]. Une étude sur les effets de l'acidification en Antarctique chez les ptéropodes ou papillons de mer montre qu'à partir d'une certaine acifification de l'eau, les individus meurent en à peine quarante-huit heures [32] , or ces animaux sont à la base du réseau trophique dans cette région et comme certaines algues coccolithes qui sécrètent des coquilles à base de calcium, ils jouent un rôle important dans le cycle du carbone.

Ceci correspond à une chute de 0,1 du pH, pour atteindre 8,1 ou 8,14 selon les sources aujourd'hui les océans sont ainsi alcalins et non acides , leur pH se situant au-dessus de 7 [36] , [37]. Les variations les plus extrêmes figurent dans les séries chronologiques enregistrées dans les zones subpolaire, ce qui s'explique par le fait que les différences saisonnières de température et de productivité biologique y sont les plus marquées [7].

Certaines subiront une dégradation de leurs systèmes sensoriels induisant des anomalies de comportement poissons, certains invertébrés [41].

Les cycles biogéochimiques du carbone, de l'azote du fer et du calcium en seront affectés, dans les habitats côtiers plus qu'en haute mer et plus vite en Arctique qu'en Antarctique plus froid [41]. En perturbant et dégradant certains écosystèmes coralliens notamment [42] , l'acidification des mers dégrade d'importants services écosystémiques et de manière générale tous les écosystèmes.

Elle met en péril de nombreuses espèces [42] , [43] , [44]. Certains oursins se montrent sensibles à de faibles baisses de pH proches de celles qui sont attendues d'ici quelques décennies , qui dégradent leurs capacités de reproduction [47]. Les huîtres sont d'ailleurs aussi partie majeure dans la ligne de mire de ce phénomène, car dans impossibilité de se développer convenablement étant donné la faible production de coquilles agissant comme élément protecteur dans leur croissance [51].

Le coût global des impacts de l'acidification des océans sur les mollusques et les récifs coralliens tropicaux est estimé à plus de 1. Les larves de poissons récifaux, dès leur éclosion, bien que ne mesurant que quelques millimètres disposent d'un système sensoriel efficace leur permettant de capter les odeurs en solution dans l'eau [58] , [59]. On a longtemps cru que les larves de poissons coralliens étaient emportées à grande distance et qu'elles pouvaient coloniser d'autres récifs, alors que leur récif natal pouvait être colonisé par des juvéniles nés ailleurs.

La plupart des larves vont en réalité s'installer très près du lieu de leur naissance [61] , [62]. Les poissons carnivores semblent plus touchés par ce phénomènes que les poissons herbivores [10]. On ignore si c'est l'acidification ou l'effet du CO2 en tant que molécule sur le poisson qui est en cause. Le fait qu'à ppm de CO2, de nombreux poissons se montrent attirés par l'odeur de prédateurs et qu'à ppm de CO2 ils perdent la capacité de sentir les prédateurs et que les larves exposées à concentration élevée de CO2 se montrent anormalement actives et imprudentes les expose à un risque accru d'être mangées elles subissent une mortalité 5 à 9 fois supérieure à la normale et plus le taux de CO2 augmente, plus élevée est la mortalité par prédation.

Sans odorat normal beaucoup de larves pourraient en outre ne pas trouver le récif ou le lieu du récif où elles devraient s'installer et se perdre et mourir en mer. En , une autre étude montre que l'audition du poisson clown Amphiprion percula est également dégradée dès le stade juvénile quand l'eau est acidifiée, ce qui perturbe par exemple leur capacité à se diriger vers le récif ou vers un lieu particulier [69]. En , une étude conclut que la fonction de neurotransmission du système olfactif des poissons est affectée par l'acidification [70].

La réponse de prédateurs aux stimuli olfactifs issus de leurs proies favorites est également amoindrie par l'acidification, comme le montre une étude de sur des jeunes requins placés pendant cinq jours dans une eau normale ou bien enrichie en CO2 comme on pense que le sera l'eau des océans en ou [71] , [72]. On ignore encore si ces comportements anormaux et nocifs pour les espèces qui les adoptent pourraient et à quelle vitesse disparaitre via les mécanismes de la sélection naturelle.

Perturbation de l'écologie phytoplanctonique[ modifier modifier le code ] L'acidification des océans entraîne un changement dans la composition des communautés phytoplanctoniques. Sous cette forme, le carbonate ne peut pas se lier au calcium empêchant donc la formation de coquille chez les espèces de phytoplancton calcifiantes [74]. L'acidification des océans entraîne une diminution du diamètre des cellules et l'augmentation du taux de croissance chez le coccolithophore E. Chez d'autres espèces de coccolithophore et autres phytoplanctons à coquilles, il est possible d'observer une diminution de la calcification ainsi que la dissolution des coquilles.

Une autre étude a aussi démontré qu'il existe une possible diminution de la biomasse et de la productivité des phytoplanctons aux basses et aux moyennes latitude due à une augmentation de la concentration du dioxyde de carbone à la surface des océans. Ceci peut être expliqué par une hausse de la température à la surface de l'océan, ce qui cause une augmentation de la stratification thermique de ses couches supérieures, et provoque une réduction dans le mélange vertical des nutriments aux eaux de surface, ce qui freine le taux de photosynthèse [76].

Certaines espèces semblent bénéficier du bouleversement pour différentes raisons. Entre autres, un milieu plus acide aurait pour effet d'augmenter la disponibilité de certains nutriments ainsi que de réduire la compétition interspécifique en réduisant le nombre d'espèces dans un écosystème donné perte des espèces calcifiantes.

Le programme portera sur la mer du Nord et la Baltique , ainsi que sur des zones polaires ou tropicales particulièrement vulnérables à l'acidification. Selon ses initiateurs, c'est le premier programme de cette importance dans le monde [81].

Des recherches sur les impacts de cette acidification montrent que plus le taux d'acidification est important, plus les espèces ayant des coquilles plancton microscopique à la base de la chaîne alimentaire , coquillages, mollusques ou coraux ont des difficultés à les fabriquer [83].

L'acidification modifie également le comportement des poissons, concernant la capacité à rechercher des proies ou à échapper un prédateur, et des recherches se poursuivent afin d'en connaître la raison [84]. L'océan Indien est en effet séparé de l'océan Arctique, et la chimie du nord de son bassin est influencée par les rivières qui drainent l'important continent eurasien, ainsi que par les pluies de mousson [85].

Au printemps et en été, les impressionnants blooms planctoniques absorbent une partie du CO2 présent dans l'eau, faisant diminuer l'acidité. Au contraire, en hiver, l'acidité augmente à cause des remontées d'eaux riches en CO2 des profondeurs océaniques [85]. Le taux d'acidification des eaux de fond de la Méditerranée est par contre plus élevé que celui des océans profonds, à cause de leur renouvellement rapide, comme dans le Golfe du Lion [85].

Illustrations scientifiques.

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