Agriculture production as a major driver of the Earth system exceeding planetary boundaries (2017) 

6 海洋酸性化

海洋酸性化は、大気中に排出された二酸化炭素が原因であり、その約25％が海水に吸収され、炭酸を形成している。

1800年以降、すでに海水の酸性度が34%上昇しており、CO2排出量を削減しない限り、2100年までに表層海水の酸性度が約150%上昇すると予測されている（Hönisch 2012）。これは数百万年の間で、最も速い海洋の化学変化速度である。

サンゴやカキなどの多くの海洋生物は、アラゴナイトやカルサイトを使って殻や骨格を形成している。海水の二酸化炭素濃度が上昇すると、簡単に腐食してしまう（Rodolfo-Metalpa 2011）。

サンゴ礁はアラゴナイトでできており、「アラゴナイト飽和度」（Ω arag）が1以下になると、サンゴ礁は溶けてしまう。

サンゴ礁は、アラゴナイトの過飽和度 Ω arag > 3の状態で形成され、それ以下ではサンゴ礁は弱くなり、藻類や海綿動物、ウニやブダイなどの捕食者によって簡単に侵食される。

Rockströmら（2009b）は、海洋酸性化の惑星限界（PB）として海洋のアラゴナイト飽和度が、産業革命前の世界平均の表層海水 Ω arag 3.44の80％以上に維持されることを提唱した。

現在、海洋のアラゴナイト飽和度は産業革命前の値の約84％であり、急速に低下している（Gattuso 2015）。

農業は、CO2排出の主要な原因であるため、海洋酸性化に直接寄与している。

耕作地の集水域の酸性化や、海洋への農業用肥料の流入による間接的な影響もある。

沿岸水域に投入された硝酸塩は藻類の成長を刺激し、藻類が腐敗すると溶存酸素濃度を低下させる。

微生物呼吸の際に生成されるCO2は酸性度を高め、海洋酸性化の地域的な影響に拍車をかける（Ekstrom 2015）。

海洋酸性化という世界的な問題に対する地域的な解決策には、農業の変革が必要である。

IUCNブルーカーボンイニシアチブでは、沿岸植生（藻類、海草、マングローブ）が、酸性水の流出を防ぎ、炭素を捕捉・蓄積し、沿岸水のpHを上昇させる能力を持つことを認めている。

海藻の養殖や、エビ養殖場に転換された地域のマングローブを徐々に回復させることは、海洋酸性化を食い止めることにつながり、農業をより安全に運営する方法である（Siikamäki 2013）。

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【メモ】

Ocean acidification　海洋酸性化

海洋酸性化とは、大気中の二酸化炭素濃度の上昇の結果として海洋のpH値が低下すること。

海水のアラゴナイト飽和度とは、炭酸カルシウム析出能の指標。

サンゴの骨格は炭酸カルシウム（CaCO3）からなるアラゴナイト（アラレ石）でできている。

アラゴナイト飽和度が1を下回るとアラゴナイトは溶解する。

3,581か所のサンゴ礁の観測に基づいてグレートバリアリーフ全体のアラゴナイト飽和度を推定したところ、これまで考えられていたよりも酸性化が進んでおり、内礁の溶解が予測よりも早く進むことが報告されている（Mathieu Mongin 2016）。