状況は極北で特に悪い。大気中の二酸化炭素レベルの上昇により、西北極海では他の海域に比べて著しく強い酸性化が起こっていると研究者らは報告している。 1994年から2020年までのデータ評価によると、この強い傾向はこの地域の海氷の減少によるものである。明らかに、ますます露出する水は、酸性化する二酸化炭素を特に集中的に吸収します。研究者らは、これが北極海の生態系に複雑な影響を与える可能性があると懸念している。
原理はソーダボトルから知られています – 溶解した二酸化炭素は水を酸性にします。同じことが地球規模にも当てはまります。大気からの CO₂ が海洋の表層水に入り、pH 値の低下を引き起こします。空気中のガスが多ければ多いほど、両方の影響がより強くなります。このようにして、世界の海洋は人工の温室効果ガスを大量に飲み込んでいますが、その過程で水も酸性化してしまうという問題が生じています。近年の研究では、pH レベルの低下が海洋動物に害を及ぼす可能性があることが示されています。構造がカルシウム化合物で構成されている生物は特に影響を受けます。より酸性度の高い水では、ムール貝、サンゴ、小さなカニや珪藻は、その構造を構築するのに問題を抱えます。
北極海は特に影響を受ける
海洋酸性化の程度と増加速度が世界の海洋地域間で大きく異なることはすでに知られています。これはそれぞれの地域の状況に関係します。国際研究チームは現在、北極海に焦点を当てています。研究の一環として、彼らは1994年から2020年まで北極海西部で合計47回の調査旅行で収集された水分析データを評価した。これにより、海水のpHの変化や炭酸カルシウム鉱物アラゴナイトの飽和状態を推定することが可能となった。これらは海洋酸性化の研究における 2 つの中心的な測定値です。
研究チームが報告しているように、北極海西部で非常に顕著な酸性化傾向が見られた。平均して、そこでの酸性度は他の海洋地域よりも3〜4倍の割合で増加している、と科学者らは書いている。彼らによると、この研究結果は、この特異性の原因、つまり気候変動の結果として海氷面積の減少が増加していることも反映しているという。これは、研究期間中の海水の酸性度の変化と年間の氷面積の変動との相関関係によって証明されています。
氷の融解係数
研究者らが説明しているように、過去には北極海の氷は夏季にほとんど周辺地域のみで溶けていた。これは 1980 年代に大きく変わり始めました。範囲には変動がありますが、特に過去 15 年間、氷が溶ける強い傾向があり、北極海のより多くの部分に到達しています。科学者らは、氷の融解と酸性化との関係が長期観測の分析結果で明らかになったと報告している。
彼らのモデルが示唆するように、氷が溶ける際の北極水の特に激しい酸性化には 3 つの要因が関与しています。遮蔽物から解放された地表水は大気中の二酸化炭素の吸収能力が高く、そのためより多くのガスを吸収することができます。さらに、融解水によって海水中の炭酸イオン濃度が薄まり、重炭酸塩中の二酸化炭素を中和する能力が弱まった。これにより、pH値がより急激に低下すると研究者らは説明する。また、融解水が混じった海水は比較的軽いため表層に留まり、深層水と混ざりにくい。これにより、溶存二酸化炭素の分布が比較的低くなり、その酸性化効果が生じます。
研究チームによると、メカニズムをさらに調査するにはさらなる研究が必要だという。しかし、これまでのデータは、気候変動の複雑かつ広範囲にわたる影響をすでに示しています。北極西部で海氷が減少し続ければ、今後数十年間にわたって酸性化が続き、激化する可能性があると研究者らは強調している。 「複数年物の氷がすべて1年物の氷に置き換わると、アルカリ度や緩衝能力が低下し、酸性化が進行します」とデラウェア大学の主任著者ウェイ・ジュン・カイ氏は言う。 「私たちは、2050 年までに夏の氷はすべてなくなると信じています。一部のレポートでは、これは早ければ 2030 年になると予測しています。そして、この傾向がさらに 20 年続くと、夏の酸性化は非常に深刻になるでしょう。しかし、それはそこでの生物学にどのような影響を与えるのでしょうか？」とカイは尋ねます。今のところ正確に言うことはできませんが、特定の水の値に適応している生物には重大な影響が予想され、それによって広範囲にわたる生態学的影響がもたらされます。
出典: デラウェア大学、専門記事: Science、doi: Science、doi: 10.1126/science.abo0383
