二酸化炭素は海と大気にどのような影響を与えるか？

二酸化炭素（CO2）は地球の大気中に存在する微量ガスです。窒素や酸素ほど多くはありませんが、地球上の生命循環に重要な役割を果たしています。地球上の炭素の約93％は海洋に溶け込んでおり、CO2は大気・海洋・陸上の生物圏（生きているもの・死んだもの）を行き来しながら循環しています。

二酸化炭素の働き

太陽光の短波長（可視光）は大気を通過しやすいですが、長波長の赤外線は大気中のCO2などの温室効果ガスに吸収され、宇宙へ逃げにくくなります。このため地表は比較的温かく保たれ、陸上の生命が維持できる環境が形成されます。日光の当たる車内が暑くなる現象と同様の原理です。

繊細なバランス

CO2は火山噴火、動物の呼吸、植物や動物の腐敗、木材・石炭・石油などの燃焼によって自然に放出されます。一方、植物や藻類は光合成によりCO2を吸収し、酸素に変換して大気中のCO2濃度を調整しています。産業革命以前、CO2濃度は約280ppmで千年以上ほぼ一定でしたが、過去150年で約30％上昇しています（参照2）。

海洋への影響

海は大気の約50倍のCO2を蓄えることができ、分子拡散により大気と海水の間でCO2が自由にやり取りされます。海水に溶けたCO2は炭酸、重炭酸イオン、炭酸イオンへと変化し、これがさらにCO2の吸収を促進します。その結果、海は大量の温室効果ガスを「シンク」として機能させています（参照2）。

専門家の見解

National Geographic（2004年7月）によると、産業革命以降人間が排出したCO2の約半分が海に溶け込んでいます。この「シンク効果」は地球温暖化を緩和すると考えられていますが、NOAAの地球物理学者クリストファー・サビンは、蓄積されたCO2が海水の化学組成を変え、プランクトンやサンゴなど海洋食物連鎖の基盤を脅かす可能性があると警告しています（参照3）。

考慮すべき点

化石燃料の燃焼によるCO2増加が環境に与える悪影響は科学的に明らかになりつつあります。IPCCは、現在の濃度を安定させるために全世界でCO2排出量を60％削減する必要があると指摘しています。また、気候システムの応答が遅いため、今後50年間で一定程度の気候変動は避けられないと警告しています（参照1）。