Expérience de la coquille d'huître

L’acidification des océans est une conséquence dommageable de l’absorption du CO₂ de l’atmosphère par les océans.

Les conséquences de cette acidification peuvent être explorées en ajoutant des coquilles d’organismes marins (palourdes, coques...) ou du corail dans l’eau de mer. Une coquille laissée dans une eau de mer maintenue à un pH légèrement acide se décalcifie et cette décalcification est observable à l’œil nu après une semaine. Il est ensuite intéressant de réaliser le protocole à différentes températures. On peut explorer la voie inverse : on enrichit l’eau de mer en CO₂ par exemple en soufflant dans l’eau avec une paille, on clôt l’enceinte et on observe si l’air s’enrichit en CO₂. On vérifie si la vitesse des échanges dépend de la température.

Le calcaire absorbe le CO₂. Le calcaire est très peu soluble dans l’eau, mais s’il y a du CO₂ dans l’eau ce calcaire devient soluble et absorbe une molécule de CO₂ et une molécule de H₂O.

CaCO₃ + CO₂ + H₂O --> Ca(HCO₃)₂

Ca(HCO₃)₂ est très stable dans l’eau et ne se décompose qu’à haute température (vers 100°C).

On peut éventuellement observer l’influence de la salinité sur l’absorption de CO₂, et donc sur l’acidité finale de l’eau, en comparant les résultats pour un récipient d’eau pure et un récipient d’eau salée (montre que la solubilité décroît lorsque la salinité augmente ; cela explique que l’eau minérale Vichy Saint-Yorre a un pH plus élevé que l’eau de Perrier, la 1^ère étant plus salée que la seconde).

On a réalisé, dans le cadre des TPE, l’expérience suivante, sur plusieurs jours, à température ambiante :

• 3 pots fermés, dans lesquels on a placé une coquille d’huître
• Le 1^er pot contient du jus de citron (pH = 2,3), le 2^ème de l’eau de Perrier légèrement acide (pH = 5,5), le 3^ème de l’eau plate (pH ~7)

A l’introduction de la coquille d’huître, on observe : un bullage important dans le 1^er pot à la surface immergée de la coquille ; un bullage faible dans le 2^ème pot ; pas de bullage dans le 3^ème pot. On laisse les 3 pots fermés pendant plusieurs jours. A différents temps, on observe l’aspect de chaque coquille.

Au bout d’une semaine, on observe les résultats suivants : pour la solution la plus acide (jus de citron), la coquille d’huître présente une décalcification importante, elle a été rongée par l’acide. Les effets sont peu visibles pour le pot contenant l’eau de Perrier mais on remarque toutefois que la coquille a été en partie attaquée. Il n’y a pas de changement pour l’huître baignant dans l’eau pure.

En conclusion, une solution acide attaque la coquille d’huître : réaction acido-basique entre les ions H⁺ et le CaCO₃ de la coquille. Plus la solution est acide et plus la coquille est rapidement attaquée.

Démonstration en vidéo