海洋酸性化とは、二酸化炭素排出量の世界的な増加により、地球の海洋がより酸性になるプロセスを指します。
産業革命以来、専門家は地球の海洋が化石燃料の燃焼から放出される大気中の二酸化炭素（CO2）の4分の1以上を吸収したと推定しています。いったん海に入ると、溶存二酸化炭素は一連の化学反応を起こし、水素イオンの濃度を高めながら、海洋のpHと炭酸塩鉱物を低下させます。これは海洋酸性化と呼ばれるプロセスです。
研究は、海洋の酸性化が海洋生物や生活が私たちの海洋の資源に依存しているコミュニティに劇的な結果をもたらす可能性があることを示しています。
海洋酸性化の原因は何ですか？
大気中の二酸化炭素が海水に溶解すると、炭酸を生成して水素イオンを放出します。酸性度またはアルカリ性は、水に溶けている水素イオン（H +）の数によって決まり、pHスケールによって測定されます。これらの水素イオンは、利用可能な炭酸イオン（CO3-）と結合して重炭酸塩（HCO3-）を形成し、海洋で利用可能な炭酸塩を減少させます。海の炭酸塩が少なくなると、サンゴ、ハマグリ、ウニ、プランクトンなどの生き物を石灰化して炭酸カルシウム（CaCO3）の殻や骨格を形成することが難しくなるため、これは大きな問題です。
「現在、私たちは年間約100億トンの炭素を大気に放出しており、その約25億トンが海洋に放出されています」と、バージニア大学の環境科学教授であるスコットドニーは、Liveに語りました。理科。
200年以上前に工業化が始まって以来、海の表面水のpHは0.1単位低下しました。これは多くのようには思えないかもしれませんが、pHは対数です。つまり、すべての単位が酸性度の10倍の増加を表します。その0.1は、およそ30％の酸性度の増加を表します。気候変動に関する政府間パネルによると、世界の排出量が「通常どおりのビジネス」アプローチを続けると、世紀末までにpHが0.4ユニット低下する可能性があると推定されています。
実際、研究者たちは、海洋が過去3億年間、つまり4つの大量絶滅をカバーする期間よりも速く酸性化していることを発見しました。
「1950年代に戻るまでずっと、人々は海がこのすべての炭素を吸収するのではないかと心配していた」とドニーは言った。 「これによって海水の化学が変化することはわかっていましたが、90年代後半まで、海洋の酸性化に対して生物がどのように敏感であるかはわかりませんでした。」
海洋の酸性化がサンゴや他の海洋生物に及ぼす影響
残念ながら、海洋の酸性化に最も敏感な生物の多くは、海洋環境における生態系の食物網の基盤を構成しています。これらの種を脅かすと、さらに多くの海洋生物が危険にさらされ、海のかつての豊富な資源に依存するコミュニティーが危険にさらされます。サンゴのような動物は、すでに海水温の上昇によって脅かされており、特に海洋酸性化の危険にさらされています。海洋酸性化の増加は、カルシウム骨格を成長させる多くのサンゴ種の能力に悪影響を与えることが研究により示されています。
一方、研究では、コッコリソフォアと呼ばれる小さな石灰化する植物プランクトンが、変化する気候を一時的に利用していることが示されています。これらの単細胞の植物のような生き物は、地球の海の上層に豊富に生息し、光合成によって太陽光と二酸化炭素を吸収します。コッコリソフォアは、コッコリスと呼ばれる炭酸カルシウムから形成される、美しく複雑な鎧の微細なプレートで知られています。小さな藻類は私たちの海の主要な石灰化物質であり、地球の炭素循環への重要な貢献者です。コッコリソフォアが死ぬと、それらの方解石の殻が海底に沈み、炭素が堆積します。
「過去数十年の間、二酸化炭素の増加は、それらの光合成システムがまだ飽和しておらず、その余分なエネルギーがより高い成長率に変換されたため、コッコリソフォアを差別的に支持してきました」と、Center forノースカロライナ大学ウィルミントン校の海洋科学。 「しかし、二酸化炭素レベルが特定のしきい値に達すると、成長と分裂ではなく、より多くのエネルギーを石灰化に転用する必要があるため、成長率は増加しなくなります。その意味では、球石岩は他の石灰化物質とそれほど変わりません海洋の酸性化に伴うpHにより、最終的には石灰化が困難になります。」
海の酸性化は人間にどのように影響しますか？
「サンゴは、他の生物が住んでいる生息地を生み出すため、私たちは基礎種と呼んでいます。サンゴが移動したり変化したりすると、すべての人に影響します」とドニー氏は語った。そしてそれは人間を含みます。
「サンゴは発展途上国にとって特に重要です。多くの小さな沿岸国と島国は、彼らの食糧供給とレクリエーションと観光によって生み出される収入のためにサンゴ礁に依存しています」と彼は言った。 「サンゴの存在は、嵐や波から海岸線を保護するので、これらのサンゴ礁が侵食され始めると、その保護は衰退します。」
海の酸性化の影響は等しくありません。一部の地域や生物は、他の地域や生物よりも影響が大きく、早く影響を受けます。多くの沿岸水はすでに海洋酸性化の悪影響を経験しています。河川は汚染された酸性の水を沿岸環境に持ち込み、ストレスを増大させる可能性があります。海洋の湧昇は、海流が二酸化炭素の濃度がより高い冷たい水を海の深部から地表に運ぶ場所でもあり、沿岸水域における海洋の酸性化の影響を拡大します。
米国の太平洋岸北西部と北東部大西洋岸は特に危険にさらされているとドニーは言った。これらの地域には数百万ドルの貝産業があり、局所的な酸性化の影響を直接目にしています。太平洋岸北西部のカキ養殖場では、何十億ものカキの幼虫が海洋の酸性化によって溶解した後、大きな生産の失敗が起こりました。この地域の野生のサケ漁も、翼足類（サケの幼魚の主な餌源）と呼ばれる小さなカタツムリの殻が酸性条件で溶解することが知られているため、危険にさらされている可能性があります。
あなたが海の微視的な植物プランクトンであれ、土地を愛する人間であれ、海洋の酸性化は長期的にあなたの人生に影響を与える可能性が非常に高いです。悪いニュースは、私たちの海洋は、世界的な二酸化炭素の排出が続くにつれて、より酸性になることです。
「私たちの最良のケースは、二酸化炭素排出量を安定させることです。現在、私たちの大気中の二酸化炭素は約410百万分の一です」とドニーは言った-海洋の酸性化を最終的に安定させるレベル。 「最悪のケースは、炭素排出を遅くせず、酸性化が成長し続けることです」と彼は言った。 「生態系がもはや追いつくことができない場所に到達するいくつかのしきい値があります。」
