Les océans jouent un rôle central dans la régulation du climat terrestre et de la composition de l’atmosphère. Ils absorbent environ 30% des émissions de CO₂ humaines (2,6 milliards de tonnes/an) via deux mécanismes : la dissolution physique du CO₂ dans l’eau froide (pompe physique) et la photosynthèse du phytoplancton (pompe biologique). Ce dernier — des micro-algues unicellulaires (Prochlorococcus notamment) — est responsable de la production de 50% de tout l’oxygène de l’atmosphère terrestre, soit une quantité égale à toutes les forêts du monde combinées. Prochlorococcus est l’organisme photosynthétique le plus abondant sur Terre et peut-être l’être vivant le plus nombreux : 10²⁷ cellules dans les océans. Mais cette capacité d’absorption est fragilisée : l’acidification des océans (le CO₂ absorbé forme de l’acide carbonique, abaissant le pH de 8,2 à 8,1 depuis l’ère industrielle — soit une augmentation de 30% de l’acidité) menace les organismes à coquilles calcaires (coraux, moules, calmars) et perturbe les écosystèmes marins à la base de la chaîne alimentaire.
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