Images microscopiques de foraminifères individuels. A gauche :Un foraminifère avec une coquille contenant quatre chambres dont une est vide. Notez également les épines. A droite :Image de l'intérieur d'un foraminifère. La couleur verte est causée par l'eau de mer avec un indicateur montrant que l'acidité a changé. La taille réelle du foraminifère est d'environ 0,25 millimètre. Crédit :Dr Lennart de Nooijer (NIOZ)
Fait :Plus de dioxyde de carbone (CO2) dans l'air acidifie également les océans. Cela semblait être la conclusion logique que les coquillages et les coraux souffriront, car la formation de craie devient plus difficile dans une eau de mer plus acide. Mais maintenant, un groupe de scientifiques néerlandais et japonais a découvert à leur propre surprise que certains minuscules coquillages unicellulaires font de meilleurs coquillages dans un environnement acide. C'est une idée complètement nouvelle.
Des chercheurs du NIOZ (Institut royal néerlandais de recherche sur la mer) et du JAMSTEC (Agence japonaise pour les sciences et technologies marines et terrestres) ont découvert dans leurs expériences que les soi-disant foraminifères pourraient même améliorer leur coquille dans une eau plus acide. Ces mollusques foraminifères unicellulaires sont présents en grand nombre dans les océans. Les résultats de l'étude sont publiés dans la principale revue scientifique Communication Nature .
Depuis 1750, l'acidité de l'océan a augmenté de 30%. Selon la théorie dominante et les expériences associées avec des algues calcaires et des coquillages, le calcaire (carbonate de calcium) se dissout plus facilement dans l'eau acide. La formation de calcaire par les coquillages et les coraux est plus difficile car moins de carbonate est disponible dans des conditions acides. L'ion carbonate est directement lié au dioxyde de carbone dissous via deux réactions d'équilibre chimique.
Tour de magie biochimique autorégulant
La théorie classique est basée sur des processus purement chimiques par lesquels la vitesse à laquelle la chaux est créée est entièrement déterminée par l'acidité de l'eau. Chercheur du NIOZ et premier auteur partagé, Lennart de Nooijer :« Dans nos expériences, les foraminifères régulaient l'acidité au niveau micro. l'acidité était nettement inférieure à celle de l'eau de mer environnante. Les foraminifères expulsent de grandes quantités d'ions hydrogène à travers leur paroi cellulaire. Cela conduit à une acidification de leur micro-environnement immédiat provoquant un changement d'équilibre entre le dioxyde de carbone et le carbonate en faveur du dioxyde de carbone. L'organisme absorbe rapidement la concentration accrue de dioxyde de carbone à travers sa paroi cellulaire. Sur la face interne de la paroi cellulaire, une faible acidité prévaut en raison de l'excrétion massive de protons. Dans ces conditions, le dioxyde de carbone ingéré est à nouveau converti en carbonate, qui réagit avec le calcium pour former de la chaux. Un mécanisme de régulation biochimique aussi actif n'a jamais été trouvé auparavant."
Les organismes unicellulaires autorégulés peuvent-ils conduire à un réchauffement climatique plus rapide ?
La couche superficielle de l'océan est en équilibre avec l'atmosphère. Par conséquent, plus de dioxyde de carbone dans l'air conduit également à plus de dioxyde de carbone dissous à la surface de l'océan. "Cette découverte peut avoir des implications importantes pour la relation entre les niveaux de dioxyde de carbone dans l'air et la formation de structures calcaires par les organismes, " déclare le professeur Gert-Jan Reichart, co-auteur. " Si l'hypothèse classique tient et que plus de dioxyde de carbone conduit à moins de production de chaux, les océans peuvent continuer à absorber le CO2 de l'atmosphère. Mais que se passerait-il si la majorité des organismes pouvaient réguler la forme chimique de leur carbone inorganique par des processus biochimiques comme l'ont fait nos foraminifères, et continuer à former des structures calcaires dans un océan plus acide ? Heures supplémentaires, la concentration de dioxyde de carbone dissous dans les océans pourrait commencer à augmenter. Par conséquent, la capacité des océans à absorber une grande partie du dioxyde de carbone dans l'air pourrait commencer à diminuer. Cela signifierait qu'il resterait plus de dioxyde de carbone dans l'air, conduisant à un réchauffement plus rapide de notre planète."