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炭素は地球上で最も重要な元素の 1 つであり、気候に大きな役割を果たしています。そのため、炭素が地球システム内でどのように循環するかを理解することは、その影響を管理するために不可欠です。このサイクルの重要な構成要素の 1 つは貯留層です。大量の炭素は長期間にわたって蓄積し、地球の温度を調節するのに役立ちます。この記事では、世界最大の炭素の貯蔵庫を発見します。さらに、それが地球にどのような影響を与えるかを学びます。
世界最大の炭素の貯蔵庫を発見する
世界最大の炭素の貯蔵庫は海洋にあります。
は大気の約 50 倍の炭素が含まれています。また、地球上のすべての植物と動物を合わせた量の 16 倍の炭素が含まれています。推定 38,000 億トン (GtC) が保管されており、これは他のすべての発生源を合わせた量の 2 倍以上です。これは主に、表層水では溶存無機炭素 (DIC) の形で存在し、深層水では溶存有機炭素 (DOC) として存在します。
私たちの海洋はどのようにして炭素を蓄えているのでしょうか?
海洋は炭素を貯蔵する際に 2 つの主な役割を果たします。まず、化石燃料の燃焼から大気中の CO2 を吸収します。第二に、プランクトンのような海洋生物も表層水から溶存二酸化炭素を吸収します。溶解した CO2 は有機化合物に変換され、体や殻に貯蔵されます (「生物学的隔離」として知られています)。このプロセスは、大気中に残る過剰な CO2 の量を減らすのに役立ちます。
さらに、海洋は森林や草原などの陸上の生態系と比べてその規模が非常に大きいため、飽和点に達する前にさらに大量の二酸化炭素を吸収する能力が高くなります。たとえば、スタンフォード大学の研究者によって行われた研究がありました。その結果、2050 年までに化石燃料の排出量を現在の 2 倍にすることができれば、pH レベルに大きな変化を引き起こすことなく、約半分が海洋に自然に吸収されることがわかりました。
海洋中の炭素は良いのか悪いのか?
海洋は地球上で最大の炭素吸収源であり、他のどの場所よりも多くの二酸化炭素(CO2)を吸収します。これは地球にとって良いことでもあり、悪いことでもあります。一方で、海洋が非常に多くの CO2 を吸収する能力は、地球温暖化の原因となる大気中の温室効果ガスのレベルの削減に役立ちます。一方で、海洋中の CO2 が多すぎると、pH レベルの低下につながる可能性があります。これは海洋生態系に悪影響を及ぼす可能性があります。
海洋貯留層は、私たちに極めて重要な環境上の利点をもたらすだけでなく、多くの経済的な利点ももたらします。たとえば、
資源を供給することで食料安全保障を提供します。それらは水産養殖産業をサポートし、海岸侵食に対する障壁として機能します。したがって、これらの貴重な資源を保護することが現在と将来の世代の両方で優先されるべき理由は明らかです。
人間は海洋に炭素をさらに多く排出しているのでしょうか?
数世紀前に人間の活動により工業化が始まって以来、海洋に貯蔵されている炭素の量は着実に増加しています。たとえば、石炭や石油などの化石燃料を燃焼すると、大量の CO2 が大気中に放出されます。それらは最終的には
や空から海への直接移動を介して私たちの海に侵入します。この余分な炭素の流入は、太陽が私たちに届く前に太陽放射の一部を吸収し、陸上の温度を下げるのに役立ちます。レベルの上昇は、「海洋酸性化」として知られる pH レベルの低下も引き起こします。
海洋酸性化とは何ですか?
過剰なCO2が海水に吸収されると、「炭酸」と呼ばれる酸が形成されます。これにより、pH レベルが低下し、水の酸性度が増加します。このプロセスは「海洋酸性化」として知られています。一部の種は進化能力が限られているため、十分に早く適応できない、またはまったく適応できない可能性があるため、海洋酸性化は海洋生物に深刻な影響を及ぼします。このまま何も変わらなければ、彼らは絶滅に向かってしまいます。
海洋に炭素が多すぎると何が起こるのでしょうか?
温度や化学バランスなどの特定範囲の環境条件に依存しているため、過剰な炭素に対して特に脆弱です。過剰な酸性化によりこれらのパラメータが劇的に変化すると、サンゴは白化現象に見舞われ、環境内で利用できる栄養素の不足により本質的に飢餓状態になります。
海洋生物は海面水温の上昇によって引き起こされる変化に非常に敏感であるため、わずかな上昇でも健康に大きな影響を与えます。プランクトンから大規模な魚の個体群に至るまで、影響を受けるすべての種は、水温上昇による生息地の破壊による食料の入手可能性の減少に苦しむことになります。
さらに、貝類は、軟体動物の殻のような石灰化構造に必要なカルシウムが高濃度で溶解するときに生じる化学的不均衡に直接関係するため、殻を形成するのが困難になる可能性があります。これにより、彼らを餌とする捕食者に対して脆弱になり、すでに絶滅の危機に瀕している種の減少がさらに進む可能性があります。
これらの問題を総合すると、水生
食物網
全体の全体的な破壊につながり、汚染源に近い局所的な地域だけでなく、世界中のさまざまな地域で大規模な死滅を引き起こす可能性があります。
結論は
結論として、私たちは大気中の過剰な二酸化炭素濃度を除去すると同時に、海洋内に二酸化炭素が存在することでさらなる被害を引き起こさないように注意することの間のバランスを見つける必要があります。将来の世代が後でその代償を支払わないよう、私たちは今行動しなければなりません。取り返しのつかない損害が発生する前に、集団的な努力を通じてのみ真の変化をもたらすことができます。
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