海洋酸性化

• 大気中の二酸化炭素濃度が上がると、大気と海洋との二酸化炭素のやりとりにより、海水にとける二酸化炭素がふえる。
• 海水中の 二酸化炭素、炭酸水素イオン、炭酸イオン、水素イオン (など) のあいだの溶解平衡がずれて、水素イオン濃度が上がる (pHが下がる)。
• 海洋中の、炭酸カルシウムの殻をつくる生物 (貝、サンゴなど) の生存に困難をもたらす。

入門的解説

• [外] (国立環境研究所 地球環境センター 野尻 幸宏 2014年) [海から貝が消える？ 海洋酸性化の危機]
• [外] (東京大学 海洋アライアンス 保坂 直紀 2015年) [海が酸性化する] [リンク修正 2024-05-22]

もうすこしくわしい解説

• 日本海洋学会 編, 2017: 『海の温暖化 -- 変わりゆく海と人間活動の影響』。朝倉書店, 154 pp. ISBN 978-4-254-16130-4. [読書メモ]
  • 3. 海の物質循環の変化
    • 3.1 海の炭素循環
    • 3.3 二酸化炭素を吸収する海
    • 4. 海洋酸性化

海の二酸化炭素吸収はややこしい。

• CO₂ の溶解度は温度が高いほど小さい。 海面水温があがるととけていた二酸化炭素がいくらか大気中に出る。 (地球温暖化にとってはあまり重要な効果ではなさそうだ。)
• 炭酸カルシウムの沈殿を素朴に考えると
  Ca²⁺ + CO₂ + H₂O → CaCO₃ + 2H⁺
  で、二酸化炭素は吸収されるが、水は酸性化する??
• 実際には、水中では、溶存CO₂、炭酸水素イオン HCO₃^-、 炭酸イオン CO₃^2- (以上をまとめて「全炭酸」ということがある) と 水素イオン H⁺ (H₃O⁺ の形をとっているかもしれない) が、 溶解平衡の関係にある。 たとえば CO₂が追加されるなどの強制がくわわれば、平衡がずれる。
• このもとで炭酸カルシウムの沈殿をかんがえると
  Ca²⁺ + 2HCO₃^2- → CaCO₃ + CO₂ + 2H₂O
  で、炭酸カルシウムができるときは二酸化炭素が大気へ放出される。 (二酸化炭素吸収策にならない。)
• 現実にはサンゴ礁は炭酸カルシウムの殻を成長させながら二酸化炭素を吸収しているようだが、 それには、サンゴに共生する藻類が光合成をして二酸化炭素を有機物に変えていることが 必要なのかもしれない。