Mers et Océans : les effets du CO2
Nous parlons beaucoup des effets de l'activité humaine sur les mers et les océans. T'es-tu déjà demandé ce qui tuait les coraux ? Comment nos émissions de CO2 impactaient la vie sous-marine ? Le CO2 est un gaz, quel rapport avec les océans ? Découvre les mécanismes à l’œuvre avec une expérience simple !
12 max 2 heure De 6 à 99 ans
Déroulé
Avant de commencer et si tu le souhaites, tu peux te munir de ton "cahier d'expérience" pour raconter tes découvertes et dessiner les expériences.
Nous t’invitons à prendre en photo le résultat de ton expérience (celle de ton choix) et demander à un adulte de la poster sur le groupe Facebook “Les Sciences Pyjama”, en décrivant le résultat de l’expérience.
Activité 1 : Qu'est-ce que le CO2 ?
Faisons une petite expérience :
Dans un verre, mets une cuillère de bicarbonate, et ajoute ensuite du vinaigre blanc (recouvre le bica mais n'en mets pas trop !)
Qu'observes-tu ? Ça mousse, la réaction produit du gaz.
Capture ce gaz grâce à l'expérience du ballon qui gonfle sans souffler !
Ferme bien ce ballon et garde-le, il te servira dans l'activité 2.
Activité 2 : Teste l'acidité du CO2
Réalise l'expérience du liquide qui change de couleur ! Teste l'acidité de ce que tu as chez toi (lessive, jus de citron, vinaigre, ... !) et note sur ton carnet : ce qui est acide deviens plutôt de quelle couleur ? Et ce qui est basique ?
Puis prends un échantillon de jus de chou rouge, et avec une paille, souffle dans le liquide (pendant environ 1 minute). Ne t'essouffles pas, tu peux t'y reprendre à plusieurs reprises, fais attention à l'hyperventilation ;) !
De quelle couleur est devenu ton échantillon ? Quand tu as soufflé, tu as produit quel gaz ? Tu le ranges du côté acide ou basique ?
Tu peux également prendre le ballon gonflé au CO2 et le dégonfler dans le jus de chou rouge, la couleur devrait apparaître plus nette, en fonction de la quantité de gaz que tu as accumulé durant l'expérience précédente !
Activité 3 : L'effet de l'acidité sur les organismes vivants
Pour cette expérience, tu peux prendre la coquille d'un œuf, de la craie, ou directement un coquillage. Essaie l'expérience de ramollir un oeuf !
Mets ton objet dans un récipient étroit et noie-le de vinaigre blanc.
Il te faudra peut-être attendre un moment avant de voir les effets : pourquoi ne pas le laisser toute une nuit ?!
Qu'observes-tu ?
Ton objet s'est dissout dans le vinaigre, ou ramolli.
Pour les espèces marines, c'est pareil : une augmentation de l'acidité des océans peut avoir cet effet à long terme sur les crustacés, les coraux, les planctons, et bien d'autres espèces !
Usage dans la vie quotidienne
Connais-tu un produit ménager très efficace pour contre le calcaire ? … Le vinaigre ! Ce produit, très utilisé pour faire le ménage dans la salle de bain ou encore nettoyer la bouilloire, est acide (son pH peut être de 2,15). Attention cependant car le vinaigre ne dégraisse pas (ce n’est pas un tensio-actif, pour en savoir plus tu peux aller voir le parcours Une histoire de Savon). En revanche il désinfecte, enlève les traces de calcaire et peut être utilisé comme assouplissant du linge. (source)
Qu’est-ce que le calcaire ? Le calcaire est une sorte de roche, constituée en partie de calcium et de magnésium. Elle a souvent une couleur blanche. D’ailleurs, la craie est une sorte de calcaire. On en trouve dans l’eau potable et c’est pour cela que l’on peut trouver des dépôts de calcaire dans notre bouilloire ou notre douche ! Les produits acides attaquent le calcaire et peuvent le dissoudre. (source wikipédia)
Sur la plage abandonnée, coquillages et crustacés… Voici une célèbre chanson que tu peux écouter : La madrague de Brigitte Bardot
Et pour les plus jeunes, la version reprise par Angèle
Les coquillages sont des mollusques marins dont le corps est enveloppé dans une coquille. On peut les trouver sur la plage, à marée basse. La coquille est en fait un squelette extérieur et est composé de calcium. Elle est donc sensible à l’acidité. (source)
Et le corail ? Cet animal appelé polype vit en symbiose (= association étroite gagnant-gagnant) avec une algue microscopique. Cette petite algue va aussi donner au corail sa couleur (sans elle, il est blanc !). Enfin, le polype va construire un squelette calcaire (carbonate de calcium) en utilisant notamment le CO2 dissout dans l'eau de mer. Ils vivent dans les eaux chaudes et constituent un habitat pour de nombreuses autres espèces sous-marines. (Source)
Les coquilles des mollusques et les coraux, composés de calcaire, sont donc sensibles à l’acidité. L’acidification des océans a donc un impact sur ces espèces car ce phénomène fragilise leur squelette. On a par exemple constaté un ralentissement de la croissance des huîtres ou des moules, ce qui affecte aussi les élevages. Dans certaines régions du globe, l'eau de mer est devenue corrosive pour de petits organismes calcifiés du plancton, comme les ptéropodes, qui représentent la base des chaînes alimentaires. L'acidification des océans a entraîné une diminution du pH de l'eau de mer, qui est en moyenne 30 % plus acide (ou moins basique) aujourd'hui que dans les années 1800.
Pour en savoir plus, tu peux visionner la vidéo de L’Esprit Sorcier sur les mers et les océans (34 minutes).
La biodiversité marine est gigantesque, tu peux explorer les fonds marins en visionnant les images de l’exposition Océan, une plongée insolite présentée au Muséum National d’Histoire Naturelle en 2019.
Histoire des sciences
Pendant des millénaires, l’Homme s’intéresse aux mers et océans depuis déjà des millénaires, mais seulement comme un moyen de communication ou d’exploitation de ses ressources, que ce soit pour le commerce, l’exploration de la planète ou se nourrir. Pythéas le Marseillais est le premier scientifique connu à “naviguer sur les flots”. Il embarque à Massalia (ville actuelle de Marseille) quatre siècles avant notre ère, entre dans l’Atlantique et décrit les côtes de l’Europe avec des données chiffrées. Il découvre le phénomènes des marées et est le premier à établir un lien avec les cycles lunaires et solaires. La seconde moitié du 18e siècle est la période la plus connue et la plus prolifique en explorations maritimes fréquemment accompagnées de scientifiques. Cependant, ces scientifiques sont des géographes, des astronomes ou des biologistes qui s’intéressent essentiellement aux espèces terrestres.
Ce n’est qu’à partir de la moitié du 19e siècle que les mers et océans deviennent un sujet d’études à part entière et donc une science : l’océanographie. Cette science commence à se développer entre le 19e siècle et la deuxième guerre mondiale (1939-1945), de véritables laboratoires prennent place sur des navires consacrés à l'exploration et l'étude des fonds marins, des masses d'eau qui les surmontent et des organismes qui peuplent l'océan*.
*Si tu veux en savoir plus tu peux lire la Brève histoire illustrée de l’océanographie d’André Toulmond, professeur émérite de l’Université Pierre et Marie Curie et ancien directeur de la Station Biologique de Roscoff.
Aujourd’hui, l’océanographie est une science interdisciplinaire regroupant la biologie, la géologie, la météorologie et la physique. Les océanographes étudient notamment la biodiversité marine et la climatologie. Depuis le début de l’ère industrielle au 19e siècle, ces scientifiques constatent un impact très fort sur les fonds marins et estiment que d’ici 2100, avec la poursuite des activités humaines produisant du CO2 en grande quantité, le pH de l’eau de mer diminuerait de 0,3 unité, selon un rapport du GIEC en 2019, soit plus d’un doublement de son acidité par rapport à 1850.
Lien avec d’autres parcours
Si tu veux réaliser un autre parcours sur les gaz, tu peux réalisé Bica-vinaigre, une histoire de gaz
Objectifs
Comprendre ce qu'est le CO2, et qu'il est acide. En se diluant dans les océans, il acidifie ceux-ci. Comprendre que les espèces sous-marines sont très sensibles à cette acidité : l'exemple le plus flagrant sont les coraux ! Mais également les planctons, qui sont presque invisibles, et pourtant un maillon essentiel de la chaîne alimentaire sous-marine !
Expériences
Membres du groupe
