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26 mars 2008 3 26 /03 /mars /2008 00:01

En complément...


Parmi les six paramètres dont dépend principalement l'équilibre thermique de la Terre, il faut reconnaître qu'il y en a au moins deux sur lesquels on ne peut pas agir.  Les cycles solaires et les cycles astronomiques de Milankovitch sont ceux qu'on ne peut pas changer.  Par contre, il est possible de poser des gestes et d'adopter des comportements qui seront susceptibles d'atténuer les impacts reliés aux courants atmosphériques et océaniques, à l'albédo et à la concentration des G.E.S. dans l'atmosphère terrestre.

Mais avant d'examiner de quelle manière on peut influencer les paramètres qu'il est possible de modifier, examinons quelques autres mécanismes correcteurs qui, sur le long terme, sont en mesure de rétablir le bilan radiatif de la Terre.  Ces mécanismes procèdent de façon à retirer une grande partie du CO2 de l'atmosphère.  Ils se déroulent très lentement entre deux périodes interglaciaires.  Ils réussissent à rétablir l'équilibre thermique de la planète.  Ce sont des mécanismes de piégeages du CO2, l'un au niveau des continents et l'autre au niveau des océans.  Ils réussissent dans un premier temps à arrêter l'augmentation de la température puis à l'abaisser jusqu'à la fin d'une période glaciaire pendant que s'effectue l'épuration de l'atmosphère.  C'est une action qui est lente et qui corrige la situation à long terme.

Le processus qui se produit sur les continents est le suivant.  Suite à une augmentation de température le sol est altéré.  Des silicates de magnésium, de calcium et de fer sont disponibles pour piéger le CO2.

CO2  +  CaSiO3   ------->     CaCO3   +   SiO2

SiO2  c'est la silice (sable), ce sont des cristaux imparfaits de Quartz.  Il y en a en abondance sur la planète.  Ce mécanisme s'est donc déroulé à grande échelle et à plusieurs époques.

La dissolution des silicates SiO3 2- permet de capter d'importantes quantités de CO2  selon la réaction chimique précédemment mentionnée.  Par la suite CaCO3, peu soluble dans l'eau, se transforme en dihydrogénocarbonate de calcium soluble.

CO2  +  CaCO3  +  H2O  --------->2 HCO31-  +  Ca2+

Via le cours d'eau, les ions hydrogénocarbonates sont transportés vers les océans.  Des précipités de CaCO3 sont alors formés.  Il en est de même pour les carbonates de magnésium et de fer.

Ce sont des réactions lentes qui corrigent la situation à long terme.  Ce processus diminue donc la concentration de CO2 dans l'atmosphère, par le fait même l'effet de serre et la température diminuent également.

Un phénomène analogue de piégeage du CO2 fonctionne au niveau de l'atmosphère.  Le CO2 se combine à la vapeur d'eau atmosphérique selon la réaction suivante :

CO2  +  H2O  <------>   H1+  +  HCO31-

Cette réaction explique en fait le mécanisme des pluies acides.  Une certaine quantité de CO2 est piégée dans les ions hydrogénocarbonates, mais il y a, par la même occasion, formation d'ions H1+, et qui dit ions H1+ dit acidité.  Les ions hydrogénocarbonates sont en partie recyclés en calcaire marin (CaCO3) et une autre partie retournera éventuellement dans l'atmosphère sous forme de CO2 puisque la réaction est révertsible.  Une augmentation de la température de l'eau favorise la réaction fonctionnant vers la gauche, alors qu'une diminution de température favorise la réaction fonctionnant vers la droite.

Le processus, à cause de la formation des ion H1+, amène donc une acidification de l'eau des océans.  Sur le long terme, la dissolution des minéraux dans l'océan, dont plusieurs sont à caractère basique suffirait à neutraliser ces ions H1+.  Cependant, on observe actuellement une augmentation de l'acidité de l'eau des océans. La concentration de CO2 dans l'atmosphère est très élevée donc beaucoup d'acide carbonique (H2CO3) se forme et acidifie l'océan.

Il s'agit bien du phénomène des pluies acides qui se produit également avec le NO2 et la vapeur d'eau ainsi qu'avec le SO2 et la vapeur d'eau.

On a mentionné que le CO2 se retrouvait dans HCO31- et que ce dernier permettait la formation du calcaire des organismes marins.  Quand l'eau s'acidifie son pH baisse, ce qui a pour effet de rendre de plus en plus difficile la fabrication du squelette calcaire des coraux.  Il en est de même pour les phytoplanctons (algues à coquilles), pour les molusques (huitres, moules, bigorneaux) et pour les crustacés.

Nous avons présenté deux mécanismes de piégeages du CO2.  Or, celui qui fait passer le CO2 de l'atmosphère à l'océan est accompagné d'une augmentation de l'acidité de l'eau de mer.  Le problème est complexe.  Sur une plus petite échelle de grandeur, le problème serait facile à régler.  Il suffirait d'ajouter de l'eau de chaux en quantité suffisante.  On obtiendrait ainsi l'effet recherché en relevant le pH et en piégeant davantage de CO2.

Dans un film de science fiction, on réglerait rapidement le problème avec en prime la possibilité de permettre que la course du Gulf Stream vers l'Atlantique Nord ne soit plus ralentie.  Il suffirait de répandre des quantités considérables de chaux, en fait d'eau de chaux ou d'hydroxyde de calcium, à des endroits stratégiques près du Groenland (là ou l'eau douce s'écoule dans l'océan).  On obtiendrait ainsi un triple effet :

10  L'eau retrouverait son acidité normale.  L'hydroxyde de calcium , étant basique, neutraliserait l'excès d'acidité des eaux océaniques.

20  L'hydroxyde de calcium en se combinant au CO2, le piégerait et contribuerait ainsi à la diminution de l'effet de serre.  Le CaCO3 formé serait peu soluble et se transformerait en HCO31- soluble.

30  L'eau gorgée de ces ions, donc maintenant saline, augmenterait sa masse volumique et pourrait plonger en profondeur (et ainsi ne plus bloquer le Gulf Stream qui est un courant de surface).

Ayons la sagesse de reconnaître que ce sont des choses difficiles à changer (quoique pas impossibles) et examinons plutôt les choses qu'il est possible de changer.

 

 


 

 

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commentaires

Françoise Laforme 18/05/2008 02:09

Ça c'est de la chimie!!!

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