Impacts in situ de l’acidification des océans sur le processus de dissolution biogénique des substrats calcaires: Cas d’étude à Ischia (Italie)

Résumé : L’utilisation des gaz et carburants fossiles a conduit à l’augmentation de 40% des teneurs en dioxyde de carbone (CO2) dans l’atmosphère depuis l’ère préindustrielle. Du fait de l’équilibre des gaz entre les compartiments atmosphérique et océanique, environ 30% de ce CO2 est absorbé par l’océan provoquant l’acidification des océans (diminution de pH). Cette acidification affecte non seulement les organismes calcifiants tels que les coraux, les mollusques et les algues calcaires, mais aussi les organismes non calcifiants comme les macroalgues et le phytoplancton. Ce facteur affecte également des organismes moins connus mais qui jouent un rôle majeur dans la dissolution biogénique des substrats calcaires (ou microbioérosion) : les microbioérodeurs ou microperforants. Ils comprennent des cyanobactéries, des microalgues et des champignons. Ils sont essentiellement filamenteux et creusent activement des galeries dans les substrats calcaires. Ces organismes sont particulièrement actifs dans les substrats morts tels que les squelettes coralliens ou les sédiments et participent à leur diagénèse précoce. Récemment, des expériences menées en aquarium et à court terme ont montré que l’augmentation de la teneur en CO2 dans l’eau de mer (pHT entre 8,2 et 7,65) stimule la croissance des microperforants dans des squelettes coralliens, et donc augmente les taux de dissolution biogénique. Qu’en est-il en milieu naturel et dans d’autres substrats carbonatés? Du fait de résurgences volcaniques riches en CO2 le long d’une de ses côtes, l’île d’Ischia en Italie offre une zone d’étude importante pour observer et quantifier les effets in situ de l’acidification des océans sur les organismes microperforants et les taux de dissolution biogénique associés. Ainsi, des coquilles aragonitiques de Callista sp. ont été placées au niveau de 3 sites situés le long d’un gradient de pHT (8,01 à 7,05) à Ischia en 2009. Après 6 mois d’exposition à la colonisation, les coquilles ont été collectées puis analysées au laboratoire (lames minces, observations au microscope électronique à balayage (MEB) et microscope optique). Les taux de dissolution biogénique ont été quantifiés sur la base (1) du pourcentage de la surface bioérodée, obtenu après observation au MEB, et (2) les profondeurs de pénétration des filaments des microbioérodeurs mesurées en microscopie optique.Cette étude montre que des pH compris entre 7,21 et 7,05 engendrent une diminution significative de l’activité bioérosive des microperforants. En effet le taux moyen de dissolution biogénique des coquilles passe d’environ 85 g.m-2.an-1 pour un pHT de 8,01 à 15 g.m-2.an-1 pour le pHT de 7,21. A pHT inférieur à 7,21, l’état de saturation en aragonite (Ω) était proche ou inférieur à 1 durant de longues périodes ce qui a entraîné la dissolution chimique de la surface des coquilles. La dissolution chimique des coquilles a empêché le développement en profondeur des communautés microperforantes dans les substrats. Ce résultat est en opposition avec les études précédentes réalisées avec des pH supérieurs à 7,65. Notre étude montre qu’une acidification intense des océans (i.e., pH < 7,65) pourrait ralentir la dissolution des substrats calcaires par les microperforants.
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Contributeur : Julie Grange <>
Soumis le : jeudi 6 novembre 2014 - 12:55:53
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Julie Grange, Riccardo Rodolfo-Metalpa, Aline Tribollet. Impacts in situ de l’acidification des océans sur le processus de dissolution biogénique des substrats calcaires: Cas d’étude à Ischia (Italie). 14e Congrès Français de Sédimentologie, Nov 2013, Paris, France. 〈http://hebergement.u-psud.fr/congres-sedimentologie/wp-content/uploads/Volume-resumes-14eme-ASF.pdf〉. 〈ird-01080829〉

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