海洋酸性化

生理的および生態学的影響

上記の最悪のシナリオでは、海水の pH が 7.8 ～ 7.9 まで低下し、海水中の酸と反応して炭酸イオン濃度が少なくとも 50 パーセント減少することになるでしょう。 このような状況では、海洋石灰化物は殻や骨格を維持するための材料が大幅に減少してしまう。 2100年の海水pHを7.8程度に下げた実験では、21世紀初頭の海水酸性度（pH=8.05）の環境と比較して、生物の生育が悪くなることが分かっている。 その結果、体が小さくなり、捕食者に食べられる危険性が高くなる。 さらに、オキアミやクジラの餌となる翼足類など、一部の生物の殻は、高酸性環境下ではわずか6週間で大きく溶けてしまう。

sea butterfly

イカや魚などの大きな動物も、体液中の炭酸濃度が上昇し、酸性化の影響を感じることがあります。

さらに、多くの海洋科学者は、2005年以降、米国西海岸のカキ養殖場が大幅に減少しているのは、海洋酸性化がカキの幼生に与えるストレスが増加しているためだと考えています。 (

酸性度の増加によってもたらされる生理学的変化は、捕食者と被食者の関係を変化させる可能性があります。 いくつかの実験では、ウニの幼生の炭酸塩骨格が、酸性度が高い条件下では小さくなることが示されています。このように全体的に小さくなることで、通常の条件下では避けるはずの捕食者が、より食べやすくなる可能性があります。 また、翼足類、有孔虫、球殻類が減少すると、それらを捕食する動物は他の餌に切り替えざるを得なくなる。

多くの科学者が、海洋酸性化の速度がこのまま進むと、海洋食物連鎖の正常な機能にとって重要な海洋生物も含め、多くの海洋生物が海水化学の変化に適応するのに十分な時間がないために絶滅してしまうのではないかと懸念しています。

海洋酸性化が進み、炭酸イオン濃度が下がり続ければ、多くの生物種に生息地を提供し、生態学者から海洋の生物多様性の中心地とみなされる世界のサンゴ礁は、減少し、消滅する可能性さえあります。 酸性の下層と上層は、「飽和水位」と呼ばれる境界で隔てられています。 この境界より上層には、サンゴの群生を支えるのに十分な量の炭酸塩が存在する。 中緯度海域や極域では、水深40〜1,000mに冷水性サンゴ群落が多く見られますが、温水性サンゴ礁は100m以深にはほとんど存在しません。 1800年頃から、中緯度や極海域では酸性の増加によって飽和水位が50〜200m上昇したことが研究で明らかになっています。 この変化は冷水性サンゴの群集を脅かすのに十分であり、境界線が海面に近づけば、さらに多くの群集が危険にさらされると危惧する科学者もいる。 寒流域の海洋石灰化生物が減少すれば、サンゴ礁の形成が阻害され、生息地や食料をサンゴに依存する他の海洋生物も減少することになります。

さらに、科学者は海洋のpHレベルの上昇により海洋植物プランクトンの集団が減少すると、地球温暖化を激化させる正のフィードバックを生み出すと予言しています。 海洋植物プランクトンは、地球の大気中の硫黄の最も重要な供給源となるガス、硫化ジメチル (DMS) を生成します。 硫黄は、地球の上層大気に含まれ、入射する太陽放射の一部を宇宙空間に反射し、地表を暖めるのを防いでいる。 モデルでは、DMSの生成量は2100年までに産業革命以前の水準から約18%減少し、その結果、0.25℃（0.45°F）の大気温度上昇に相当する放射強制力が追加されると予測されています。