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Apr 29, 2024

カボフリオ湧昇の炭酸塩系

Scientific Reports volume 13、記事番号: 5292 (2023) この記事を引用 403 アクセス 6 Altmetric Metrics の詳細 炭酸塩システムの定量的評価は、最大の評価の 1 つを表します。

Scientific Reports volume 13、記事番号: 5292 (2023) この記事を引用

403 アクセス

6 オルトメトリック

メトリクスの詳細

炭酸塩系の定量的評価は、2015年に国連が定めた「持続可能な開発目標」に向けた最大の課題の1つである。この意味で、本研究では炭酸塩系の時空間動態と炭酸塩系の影響を調査した。カボフリオ湧昇地域でのエルニーニョ現象とラニーニャ現象。 現場の物理的特徴付けは、風速と海面温度のデータを通じて行われました。 ディアドリム R/V (調査船) での海洋調査中にも水サンプルが収集されました。 これらのサンプルから、絶対および実用的な塩分、密度、pH、全アルカリ度、炭酸塩、方解石、アラゴナイト、重炭酸塩溶解無機炭素、二酸化炭素、炭素分圧、カルシウム、および全ホウ素のパラメーターが得られました。 S1 中の重炭酸塩の最高平均濃度 (2018 μmol/kg) は、溶存無機炭素値 (2203 μmol/kg) に寄与していると考えられます。 方解石飽和状態、アラゴナイト飽和状態、および炭酸塩の値は、各ステーションの表面でより高かった（方解石飽和状態 = 4.80 ～ 5.48、アラゴナイト飽和状態 = 3.10 ～ 3.63、および炭酸塩 = 189 ～ 216 µmol/kg）。 pH の平均値は昼夜サンプルで同様でした (7.96/7.97)。 炭酸塩系全体は、温度、塩分、総アルカリ度、pH パラメーターの結果をロードした海洋化学分析 (AQM) プログラムによる熱力学モデリングを通じて計算されました。 この原稿は、炭酸塩系と、海面水温のエルニーニョ現象とラニーニャ現象の振動に直接依存するカボフリオ湧昇によって影響を受ける「酸性化」プロセスに関する元のデータを示しています。

二酸化炭素 (CO2) 源、輸送メカニズム、および変換は、海洋学のフィールド研究において不可欠です 1,2。 無機 CO2 は、同じ水塊内でも大きな空間的および時間的変動を示す可能性があります。これは、海洋含有量が海面を通じた大気交換や有機物の分解（自生および他生由来）などのプロセスに依存しているためです3。

この区画内の CO2 の増加によって引き起こされる海水の pH の低下は、海洋酸性化 (OA)4 としても知られるプロセスである海洋炭酸塩の減少につながる可能性があります (反応 1)。 沿岸海洋水は、OA5 によって増幅される毎日、季節、さらには毎年の pH 変動に自然にさらされています。 海水の pH 振動は、\({\text{CO}}_{3}^{2-}\) の量を減らし、CO2 と \({\text{HCO}}_{3}) を増加させることにより、炭酸塩系の種分化に影響を与えます。 ^{-}\) の内容物は、海洋生物の光合成と石灰化の自然なプロセスに干渉し、生態学的、社会的、経済的に悪影響を及ぼします6。

水中で利用可能な \({\text{CO}}_{3}^{2-}\) の量が減少すると、人間の活動によって大気中に放出される CO2 を海洋が除去する能力が低下します。 \({\text{CO}}_{3}^{2-}\) による H+ と CO2 の吸収により、浅海の CO2 保持能力が低下します。 何人かの著者は、カルシウム飽和状態 (Ω) と、\({\text{CO}}_{3}^{2-}\) の利用可能性の低下に関連する生物の石灰化能力の低下を関連付けています 5,7,8。 海水中の \({\text{CO}}_{3}^{2-}\) 濃度が減少すると (反応 1)、炭酸塩飽和状態 (Ω) が減少します (式 1)。 Ω は海洋生物の石灰化の減少に関与していると考えられています。 骨格、貝殻、脊椎などの炭酸塩構造を示す海洋動物は、OA9,10 の影響を最も受けます。

炭酸塩系の種の特定と定量化は、国連が 2015 年に定めた持続可能な開発目標 (SDG)11 の今後 9 年間の課題と考えられています。 これらの課題の 1 つは、分析プロトコルを確立し、OA の監視プログラムを実装することです。 OA の研究で得られたデータ (pH、TA、[\({\text{HCO}}_{3}^{-}\)]、[\({\text{CO}}_{3}^{2) -}\)]、[CO2]aq、ρCO2、Ωcalc、Ωarag) も、海洋と大気界面の間の CO2 フローの地域モデルと地球規模モデルを検証するために不可欠です。 OA 研究では、この方向ではほとんど進歩が見られません 1,12,13,14,15。 沿岸水域および海洋水域における OA モニタリング プログラムの実施に関連する主な問題は、(1) 炭酸塩系のデータベースが存在しないこと、(2) pH と総アルカリ度 (TA) を測定するための統一プロトコルが存在しないことです。 )、(3) 炭酸塩系データの多項式精度の非開示、および (4) 沿岸および海洋水における CO2 フラックスに関する統合されたオープンアクセスデータリポジトリの欠如。