해양생물학 3, 거대한 행성 탄소 저장고

산소는 바다 속 깊이에 따라 고르게 분포되어 있지 않다. 산소 레벨은 일반적으로 얇은 표면 층에서 10-20미터 깊이에 있다. 여기서 대기 중의 산소는 바닷물로 자유롭게 확산될 수 있고, 게다가 광합성을 통해 산소를 생산하는 부유한 식물 생명체가 많이 있다. 그 후 산소 농도는 깊이에 따라 급격히 감소하고 때로는 0에 가까운 매우 낮은 수준에 도달하며 약 200–1,000m의 깊이가 된다. 이 영역을 산소 최소 영역이라고 합니다(그림 3참조). 이 지역은 해수면으로부터 확산되는 산소의 낮은 보충 비율과 부패한 미립자 유기물에 의한 높은 산소 고갈율로 인해 생성된다. 표면에서 가라앉아 깊은 곳에 쌓인 물질은 산소 최소 영역 아래에서, 산소 함량은 깊이에 따라 다시 증가합니다. 깊은 바다는 일반적으로 수면 계층만큼 높지는 않지만 산소 수준이 상당히 높습니다. 깊은 바다에서 산소의 높은 수준은 깊은 바다 덩어리의 기원을 일부 반영하는데, 이것은 바다의 표면에서 빠르게 가라앉는 찬 산소가 풍부한 바닷물로부터 유래한다. 오래 된 바다는 산소의 함량을 보존한다. 또한, 해수에 가까운 생명체와 비교했을 때, 깊은 바다에 사는 유기체는 상대적으로 부족하고 대사율이 낮아서 이용 가능한 산소를 거의 소모하지 않는다. 

산소와 대조적으로 이산화 탄소는 바닷물에 쉽게 용해된다. 이 중 일부는 탄산(H2CO3), 탄산 수소 이온(HC3-), 탄산 이온(CO32-)으로 변환되며, 하나의 A/C와 균형을 이루는 Feall4화합물의 일정한다. 그녀는 다음 평형 방정식에서 볼 수 있다. 

바닷물의 pH는 바닷물에 녹아 있는 이산화 탄소의 양에 반비례한다. 평형 방정식을 언급하면, 바다에 흡수되는 이산화 탄소가 많을수록, 더 많은 수소 이온(H+)을 방출하면서, 평형이 오른쪽으로 변한다는 것을 알 수 있다. pH를 소유합니다. 

해수는 자연적으로 약 7.5~8.5범위의 pH를 가진 약간 알칼리성이 있으며, 해양 생물은 이 안정된 pH범위 내에서 생명에 잘 적응하게 되었다. 해양 표면 근처의 해수는 일반적으로 이 범위의 가장 높은 끝에 있다. 왜냐하면 해양 식물의 생명체는 광합성을 위해 이산화 탄소를 흡수하기 때문에 수소 이온을 제거하기 위해 왼쪽에 있는 게다가, 해수 표면은 일반적으로 깊은 바다보다 따뜻하고 바닷물이 따뜻할수록 흡수할 수 있는 이산화 탄소의 양이 적어진다. 깊고 추운 바다 속에서 광합성이 일어나지 않는 곳에서는 이산화 탄소의 농도가 더 높고 pH는 이 범위의 가장 낮은 곳에 있다. 

이러한 탄산 가스-탄소 균형의 결과로 인해, 지구 해양은 해양 생물과 인간 사회에 중요한 영향을 미치는 거대한 행성 탄소 저장고입니다. 바다에서 탄소는 해양 식물의 광합성과 성장에 있어 결코 제한적인 요소가 아니다. 행성의 관점에서 보면, 지구는 기후를 변화시키는 온실 가스인 이산화 탄소를 위한 거대한 자연적인 흡수물이다. 현재, 세계 해양은 매년 인간이 화석 연료를 태우고, 예측하는 것에 의해 대기로 분출되는 대략 350억톤의 이산화 탄소의 25퍼센트를 흡수하고 있다. 이것은 시간당 대략 1백만톤의 이산화 탄소이다. 나머지 25%정도는 숲에 흡수되고 그 균형은 대기에 축적된다. 최종 결과는 대기 중 이산화 탄소 농도가 현재 연간 약 2ppm의 비율로 증가하고 있고, 이것이 지구의 이산화 탄소 농도가 대기는 산업화 이전 수준인 278ppm에서 현재 380ppm보다 높은 수준으로 증가하여 증가하고 있습니다. 

따라서 바다는 인간이 초래한 기후 변화의 속도를 줄이는데 기본적인 역할을 하지만, 그들은 대기 중의 과잉 이산화 탄소를 빨아들이는 효과를 보이기 시작하고 있다. 지난 2세기 반 바다의 pH는 이제 점점 산성화되어 가고 있다. 산업 혁명이 시작된 이래로, 지구 해양의 평균 pH는 0.1pH단위로 떨어져 산업화 이전 시기보다 30%더 산성이 되었다. 이것은 매우 짧은 시간에 걸친 큰 변화이며, 현재 이산화 탄소 배출 속도로 가속될 것입니다. 2065년까지 대양의 평균 pH는 또 다른 0.15로 떨어질 것으로 예상됩니다.