Option MI-SVT -- Mardi 19 mai 2009 -- Colloque CO2 – Saint-Cyr-l’Ecole1

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1- Modélisation de l’augmentation du taux de CO2 atmosphérique.

pailles

bocal

sonde à CO2

eau salée

La sonde à CO2 est reliée à un ordinateur utilisant le logiciel Généris, qui permet de visualiser les mesures issues de l’expérience.

René Cassin Valentin et Nolwenn

Evolution du taux de CO2 dans l'eau suite à un enrichissement en C02 de l'air

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

temps (min)

taux de CO2 dans l'air en %

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

taux de CO2 dans l'eau en mg/L

taux de CO2air en %

taux de CO2eau en mg/L

Résultats : on constate une augmentation du taux de CO2 océanique.

L’océan est donc un puits de CO2.

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2- Quelles sont les conséquences chimiques de l’absorption du CO2 par l’océan?

Conséquence :Si l’hypothèse est exacte, alors plus il y aura de CO2 dans l’atmosphère, plus l’eau de l’océan sera acide.

René Cassin Valentin et Nolwenn

Les sondes à Co2 et pH sont reliées à un dispositif d’ExAO (logiciel Généris)

Hypothèse : On suppose que l’acidité de l’eau augmente du fait,

- de la dissolution du CO2 dans l’eau, selon la réaction : CO2 + 2H2O HCO3

- + H3O+

- de la relation entre le pH et la concentration en ions H3O+ :

pH = - log [H3O+] (et [H3O+] = 10-pH)paille

sonde à Co2 (eau

et air)eau de mer

pH mètre

couvercle

insertion de CO2

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• Exp. 1 : la [CO2] dans l’eau a été multipliée par 5,88 et la [ H3O+] par 0,48.

• Exp. 2 : la [CO2] dans l’eau a été multipliée par 4.46, et la [ H3O+] par 0,41.

René Cassin Valentin et Nolwenn

Relation entre la concentration

en CO2 dans l'eau et le pH (2 mesures par expérience à 10 minutes

d'intervalle )

5,5

5,7

5,9

6,1

6,3

6,5

6,7

6,9

7,1

7,3

7,5

0 1 2 3 4

[CO2] dans l'eau (mg/L)

pH Expérience 1Expérience 2

[CO2] eau

en mg/L pH [H3O+]

en mol/L

Exp. 1 0,43 6,3 5,01.10-7

2,53 5,98 1,05.10-6 6

Exp. 2 0,84 7,46 3,47 .10-8

3,75 7,07 8,51 .10-8

L’augmentation de la [ H3O+] (acidification de l’eau de mer) est donc globalement proportionnelle à l’augmentation de la quantité de CO2 dissous dans l’eau.

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coquillages

Insertion de CO2

Témoin Expérience(air enrichi en CO2)

21

Les sondes à Co2 et pH sont reliées à un dispositif d’ExAO (logiciel Généris)

sonde à Co2

pH mètre

paille

3- Quelles sont les conséquences de cette acidification sur les organismes à coquille calcaire ?

Hypothèse :

On suppose que l’acidification de l’océan dissout les squelettes externes calcaires de certains organismes.

Conséquence :

Si l’hypothèse est exacte, alors l’augmentation du taux de CO2 atmosphérique, responsable de l’acidification de l’eau, entraînera une diminution de la masse des coquilles calcaires.

René Cassin Valentin et Nolwenn

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Conclusion :

Le CO2 atmosphérique se dissout dans l’océan, entraînant une acidification de l’eau, à l’origine d’une dissolution des coquilles calcaires, constituant une menace pour ces organismes.

Nous constatons une

diminution de la masse

des coquillages due à la

dissolution du calcaire

(CaCO3).

1 1

Dans le bocal témoin, les masses restent constantes.

2 2

2,442,47moule

1,041,06coque

1,301,32patelle

0,910,92coque

Masse (jour 15)

en g

Masse (jour 0)

en g

Coquillages

bocal

Résultats

1

René Cassin Valentin et Nolwenn