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海はどのようにして地球最大の炭素貯蔵庫となったのか？
人間の活動が環境に与える影響が大きくなるにつれ、海洋は地球規模の炭素循環においてますます重要な役割を果たすようになっています。海洋は世界最大の炭素貯蔵庫であるだけでなく、気候を調節し、生態系のバランスを保つ上で重要な力でもあります。海洋炭素循環には、海洋とその内部、地球の大気、海底の間で炭素が交換されるプロセスが含まれます。これらのプロセスは本質的に炭素の流れの動的な図を示しており、その重要性について考えさせられます。
炭素循環は、世界中の炭素の利用可能性を確保する、複数の時間的および空間的スケールでの相互作用プロセスです。
海洋の炭素貯蔵庫は、主に無機炭素（二酸化炭素など）と有機炭素（生物に関連する炭素）で構成されています。この炭素は非生物と生物の間で変換され、海洋炭素循環の中核を形成します。海洋内の炭素の流れを駆動する主なプロセスは、溶解ポンプ、炭酸塩ポンプ、生物ポンプの 3 つです。これら 3 つのポンプの稼働は、大気中の二酸化炭素を海洋に運び、さまざまな地域に分配するために不可欠です。
最新の研究によれば、活性炭素の約95％が海洋に貯蔵されており、海洋の炭素貯蔵能力が十分に実証されています。
地球表面には約4000億トンの炭素が存在し、この炭素の動きは海洋に大きく影響されています。海洋中の無機炭素は、主に重炭酸塩と炭酸塩として溶解した形で存在し、これらの炭素種は海洋の酸塩基化学の主な調節因子です。海洋生物に蓄えられている炭素の量は比較的少ないものの、これらの生物の炭素交換フラックスは陸上植物のそれに匹敵し、約 50 億トンのレベルに達します。
そういえば、人間の活動が海洋の炭素循環に与える影響も無視できません。産業革命以前は、海洋は大気への二酸化炭素の純粋な発生源でしたが、今日では、海洋に入る炭素のほとんどは大気から来ています。炭素吸収能力が徐々に低下するにつれ、現在の海洋炭素貯蔵も前例のない課題に直面しています。
海洋酸性化と気候変動はどちらも炭素の吸収速度を変えており、どちらも私たちの注意を必要としています。
海洋は、3 つの主要な炭素ポンプ機構を通じて炭素の貯蔵と変換を制御します。 1つ目は溶解ポンプで、大気中の二酸化炭素を溶解した形で吸収します。2つ目は炭酸ポンプで、主に生物学的生産プロセスで炭酸カルシウムを生成します。最後は有機炭素ポンプで、大気から有機炭素を輸送します。食物連鎖を通じて海面から深部の生物までをポンプで送ります。これらのプロセスは炭素バランスを維持するだけでなく、気候変動も制御します。
しかし、気温の上昇と海洋生態系の変化により、海洋の炭素貯蔵能力の低下は無視できないものとなっている。研究によると、今後人間の活動が増加し続けると、海洋の二酸化炭素吸収量は減少する可能性がある。これは、将来の気候変動がより深刻になる可能性があることを意味します。この緊急の課題に私たちはどう対応すべきでしょうか?
海洋酸性化により、一部の種の生存と繁殖が困難になり、生態系のバランスが脅かされています。
要約すると、海洋は炭素の主要な貯蔵庫であるだけでなく、地球システム全体の機能の重要な部分でもあります。気候変動と人間の活動の影響が増大するにつれ、海洋炭素循環の安定性が脅かされています。私たちの海を守ることは私たちの未来を守ることだと認識しなければなりません。絶えず変化する環境の中で、どのようにバランスを見つければよいのでしょうか?
