海洋酸性化に関する、重要な、興味深い論文などをまとめます。
論文に限らず、科学雑誌の記事なども紹介したいと思います。こちらは短く、より分かりやすいかと思います（ただし、アクセス権が必要なものがほとんど）。
＞論文ではなく、オススメの書籍類の紹介はこちら。
海洋酸性化はあまり日本人には馴染みのないものですが、海洋生態系を根本から変える可能性も指摘されており、地球温暖化の悪の双子（evil twin）とも称されます。
CO2は弱アルカリ性の海水に良く溶けるので、大気中のCO2濃度とともに海水がより酸性的になりつつあります（酸性になるわけではない）。
地球の歴史上、海洋酸性化は何度か起きましたが、現在ほど早く海水のpHが低下した時代はないと考えられています。
海洋酸性化はあまり日本人には馴染みのないものですが、海洋生態系を根本から変える可能性も指摘されており、地球温暖化の悪の双子（evil twin）とも称されます。
CO2は弱アルカリ性の海水に良く溶けるので、大気中のCO2濃度とともに海水がより酸性的になりつつあります（酸性になるわけではない）。
地球の歴史上、海洋酸性化は何度か起きましたが、現在ほど早く海水のpHが低下した時代はないと考えられています。
☆コンテンツ
- 海洋酸性化
- 海洋酸性化のモニタリングサイト
- 人為起源CO2の海への溶け込み
- スウス効果
- 海洋酸性化の過去のアナログ
- 海洋酸性化の生態系への影響
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海洋酸性化
[論文]
Paleo-perspectives on ocean acidification
Pelejero et al. (2010)
Trends in Ecology and Evolution, 25 (6), pp. 332-344
→海洋の炭酸系の中でも特に「pH」に着目して、自然のpH変動（外洋、サンゴ礁内）やサンゴの石灰化、ホウ素同位体-pHメカニズムをレビューした論文。
海洋酸性化
[論文]
Paleo-perspectives on ocean acidification
Pelejero et al. (2010)
Trends in Ecology and Evolution, 25 (6), pp. 332-344
→海洋の炭酸系の中でも特に「pH」に着目して、自然のpH変動（外洋、サンゴ礁内）やサンゴの石灰化、ホウ素同位体-pHメカニズムをレビューした論文。
High-Frequency Dynamics of Ocean pH: A Multi-Ecosystem Comparison
Gretchen E. Hofmann et al.
PLoS ONE 6, doi:10.1371/journal.pone.0028983 (2011)
Gretchen E. Hofmann et al.
PLoS ONE 6, doi:10.1371/journal.pone.0028983 (2011)
→自動観測のpH計を用いた、様々な海域における非常に高時間解像度（日中期変動まで）のpHの観測記録。海域ごとにpHの変動幅・変動要因が異なることを強調。
Ocean Acidification -A critical emerging problem for the ocean sciences-
Scott C. Doney, W. M. Balch, V. J. Fabry and Richard A. Feely
Oceanography vol. 22, No. 4 (December 2009)
→Oceanography「海洋酸性化」特集。海洋酸性化の全体像のレビュー。
[論文概説]
Ocean Acidification -Present Conditions and Future Changes in a High-CO2 World-
Richard A. Feely, Scott C. Doney and Sarah R. Cooley
Oceanography vol. 22 No. 4 (December 2009)
→Oceanography「海洋酸性化」特集。海洋化学に焦点をあてて、全球の海洋酸性化の将来予測のレビュー。
Historical and Future Trends in Ocean Climate and Biogeochemistry
Doney, S.C., Bopp, L., and Long, M.C
Oceanography 27, 108–119 (2014).
→地球温暖化・海洋酸性化・海洋貧酸素化などをはじめとする人為起源気候変化が海の物理循環や生物地球化学循環に与える影響をレビュー。北極海の海氷後退・南半球偏西風帯のシフト・東岸境界流の変化・地球温暖化のハイエタスなど最新の気候変化の話題を幅広く紹介。
[名言・格言集（英語）]
Ocean Acidification: The Other CO2 Problem
Scott C. Doney, Victoria J. Fabry, Richard A. Feely, and Joan A. Kleypas
Annual Review of Marine Science 1, 169–92 (2009).
→海洋酸性化とそれがもたらす生態系・生物地球化学循環への影響を広くレビュー。サンゴに留まらず、浮遊性光合成プランクトン、深海サンゴ、円石藻、浮遊性有孔虫、翼足類、その他非石灰化生物（シアノバクテリアなど）への現在分かっている知見をまとめている。飼育実験や野外実験では現実に起こりうることを予測できないこと、地質学時代に起きたイベントは完璧な鑑にはならないことなどを指摘。
Warming up, turning sour, losing breath: ocean biogeochemistry under global change
Nicolus Gruber
Phil. Trans. R. Soc. A 369, 1980–1996 (2011).
→海洋酸性化・地球温暖化・海洋無酸素化の全球的な特徴と示唆を幅広くレビュー。またその影響のホットスポットについても言及。
Climatological distributions of pH, pCO2, total CO2, alkalinity, and CaCO3 saturation in the global surface ocean, and temporal changes at selected locations
Taro Takahashi, S.C. Sutherland, D.W. Chipman, J.G. Goddard, Cheng Ho
Marine Chemistry 164, 95–125 (20 August 2014).
➡︎基本的には以下のTakahashi & Sutherland (2013)と同じ。
A short history of ocean acidification science in the 20th century: a chemist’s view
P. G. Brewer
Biogeosciences 10, 7411–7422 (2013).
➡︎20世紀の海洋酸性化（というか海水炭酸系）研究をレビュー。
[報告書]
Climatological mean distribution of pH and carbonate ion concentration in global ocean surface waters in the unified pH scale and mean rate of their changes in selected areas
Takahashi, T. & Sutherland, S. C.
Final report submitted to the national science foundation, washington, d. c. for Grant: OCE 10-38891 (2013)
→pHと炭酸塩の不飽和度に焦点を当てて、世界各地の海洋酸性化のトレンドを報告したもの。LDEO Takahashi 2011 のpCO2データベースを使用。
[論文概説]
Climatological mean distribution of pH and carbonate ion concentration in global ocean surface waters in the unified pH scale and mean rate of their changes in selected areas
Takahashi, T. & Sutherland, S. C.
Final report submitted to the national science foundation, washington, d. c. for Grant: OCE 10-38891 (2013)
→pHと炭酸塩の不飽和度に焦点を当てて、世界各地の海洋酸性化のトレンドを報告したもの。LDEO Takahashi 2011 のpCO2データベースを使用。
[論文概説]
[記事]
Lessons learned from ocean acidification research
Ulf Riebesell and Jean-Pierre Gattuso
Nature Climate Change 5, 12–14 (2015).
➡︎海洋酸性化研究が盛り上がってきたことを受けて、過去10年程度と今後の研究の方向性をまとめ。メソコスム実験・複合ストレス実験・複数世代実験などの重要性を強調。
Researchers Struggle to Assess Responses to Ocean Acidification
David Malakoff (2012)
Science Vol. 338 pp. 27-28
→第３回の「High CO2 World」学会を受けて、海洋酸性化研究が近年盛り上がってきたこと、今後の海洋酸性化研究の方向性について述べています。
[日本語の要約]
Rising Acidity Brings An Ocean of Trouble
Lessons learned from ocean acidification research
Ulf Riebesell and Jean-Pierre Gattuso
Nature Climate Change 5, 12–14 (2015).
➡︎海洋酸性化研究が盛り上がってきたことを受けて、過去10年程度と今後の研究の方向性をまとめ。メソコスム実験・複合ストレス実験・複数世代実験などの重要性を強調。
Researchers Struggle to Assess Responses to Ocean Acidification
David Malakoff (2012)
Science Vol. 338 pp. 27-28
→第３回の「High CO2 World」学会を受けて、海洋酸性化研究が近年盛り上がってきたこと、今後の海洋酸性化研究の方向性について述べています。
[日本語の要約]
Rising Acidity Brings An Ocean of Trouble
Robert F. Service (2012)
Science Vol. 337, pp. 146-148
→カリフォルニア海流系の海洋酸性化とそれが生態系や地元漁業に与える影響に関して。
Caldeira & Wickett (2003)
Nature Vol. 425, pp. 365
→人為起源の二酸化炭素放出とそれが海水のpHを下げること（海洋酸性化）をモデルシミュレーションを通して計算し、世界に警鐘を鳴らした最初の記事。
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海洋酸性化のモニタリングサイト
[論文]
A Time-Series View of Changing Surface Ocean Chemistry Due to Ocean Uptake of Anthropogenic CO2 and Ocean Acidification
Bates, N.R. et al.
Oceanography 27, 126–141 (March 2014).
→長期的な海水炭酸系の観測が行われている定点観測サイトにおける各変数の変化傾向などをまとめている。海洋酸性化の不均質性や断片的なデータから長期傾向を見積もることの難しさを指摘。また、長期モニタリングの重要性を強調。
@Hawaii
Physical and biogeochemical modulation of ocean acidification in the central North Pacific
Dore et al. (2009)
PNAS Vol. 106 (30), pp. 12235-12240
→ハワイの定点海洋観測所（ALOHA）における海洋酸性化の長期モニタリングデータのまとめ。近年のハワイ周辺海域の海洋酸性化の傾向とそれをもたらしているメカニズムについて考察。
[論文概説]
[論文概説]
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| ハワイにおいて測定された大気CO2と海水pCO2・pH。PMELのHPより |
@Bermuda
Interannual variability of the oceanic CO2 sink in the subtropical gyre of the North Atlantic Ocean over the last 2 decades
Bates, N.R.
Journal of Geophysical Research 112, C09013, doi:10.1029/2006JC003759 (2007).
→大西洋中緯度域における海洋酸性化の長期モニタリングのデータのまとめ。
Partial offsets in ocean acidification from changing coral reef biogeochemistry
Andreas J. Andersson, Kiley L. Yeakel, Nicholas R. Bates and Samantha J. de Putron
Nature Climate Change 4, 56–61 (2014).
外洋ではなく、バミューダ島のサンゴ礁内の海洋酸性化の長期的なモニタリングの結果について。海水の滞留時間や堆積物との相互作用を反映して、外洋とは異なるメカニズム・速度で海洋酸性化が生じていることを指摘。将来予測についても言及しており、外洋に比べると海洋酸性化の進行が遅くなる可能性を示唆。
@South China Sea
The SouthEast Asian Time-series Study (SEATS) and the biogeochemistry of the South China Sea—An overview
Wong, G.T.F. et al.
Deep-Sea Research II 54 (2007) 1434–1447
→南シナ海で1999年から2003年にかけて行われたモニタリング。Deep Sea Research (vol. 54, July 2007)に特集号が組まれた。
@Northwestern Pacific (137ºE)
Decreasing pH trend estimated from 25-yr time series of carbonate parameters in the western North Pacific
Midorikawa, T. et al.
Tellus (2010), 62B, 649–659
→非常に多くの論文が出ている有名な137º観測線のデータで、図がとても見やすいものを１つだけ紹介。気象庁・気象研が中心となって、北西太平洋において長期的な観測が行われています。
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| 気象庁HPより |
@High latitude ocean
Vulnerability of Polar Oceans to Anthropogenic Acidification: Comparison of Arctic and Antarctic Seasonal Cycles
E. H. Shadwick, T. W. Trull, H. Thomas & J. A. E. Gibson
Scientific Reports 3: 2339, doi: doi:10.1038/srep02339
→北極と南極の年間を通じての海水炭酸系の測定結果を報告。北極海の方が南極に比べて海洋酸性化に脆弱であることを指摘。
[論文概説]
＠Equatorial Pacific
Natural variability and anthropogenic change in equatorial Pacific surface ocean pCO2 and pH
Adrienne J. Sutton, Richard A. Feely, Christopher L. Sabine, Michael J. McPhaden, Taro Takahashi, Francisco P. Chavez, Gernot E. Friederich, and Jeremy T. Mathis
Global Biogeochemical Cycles 28, doi:10.1002/2013GB004679 (2014).
→係留系を用いた自動のpCO2観測から、赤道太平洋の連続的な観測記録としては初となる、海洋酸性化の傾向を報告。高緯度に匹敵するほど早く酸性化が進行しており、従来考えられていたよりも海水の気体交換速度が高い可能性を示唆。また赤道不安定波なども炭酸液の観測から捉えられたという点で非常に意義深い。
[論文概説]
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人為起源CO2の海への溶け込み
[論文]
Timescales for detection of trends in the ocean carbon sink
Galen A. McKinley, Darren J. Pilcher, Amanda R. Fay, Keith Lindsay, Matthew C. Long & Nicole S. Lovenduski
Nature 530, 469–472 (25 February 2016)
➡︎人間活動の結果放出された二酸化炭素の大部分は海によって吸収されていますが、海域によっては大きな自然変動がCO2の吸収／放出における長期トレンドを隠しています。シミュレーションから、現在は見分けがつきませんが、2010〜2050年になれば海域によっては人為的影響の見分けがつくと予想しています。
The observed evolution of oceanic pCO2 and its drivers over the last two decades
Lenton, A. et al.
Global Biogeochemical Cycles 26, doi:10.1029/2011GB004095 (2012)
→世界各地のここ20年間のpCO2の増加速度に焦点を当てて海洋酸性化をまとめたもの。どの海域でも一般に大気中のCO2濃度と同じ速度で増加傾向にあります。LDEO Takahashi 2011 のpCO2データベースを用いています。
[論文概説]
Climatological mean and decadal change in surface ocean pCO2, and net sea–air CO2 flux over the global oceans
Takahashi, T. et al.
Deep Sea Research Part 2 56, 554-577 (2009).
→世界各地のpCO2と大気-海洋CO2フラックスに焦点を当ててまとめたもの。LDEO Takahashi 2011 のpCO2データベースを用いています。
[論文概説]
Oceanic sources, sinks, and transport of atmospheric CO2
Gruber, N. et al.
Global Biogeochemical Dynamics 23, doi:10.1029/2008GB003349 (2009)
→海洋内部の人為起源の炭素の量から、大気から海に吸収された炭素を見積もったもの。
[論文概説]
[論文概説]
Localized subduction of anthropogenic carbon dioxide in the Southern Hemisphere oceans
Jean-Baptiste Sallée, Richard J. Matear, Stephen R. Rintoul and Andrew Lenton
NATURE GEOSCIENCE 5 (AUGUST 2012)
→南大洋は人為起源の炭素の多くを吸収していると考えられています。これまでの測定結果から三次元的に南大洋のどこに炭素が吸収されているかを評価しています。
Anthropogenic carbon dioxide transport in the Southern Ocean driven by Ekman flow
T. Ito, M. Woloszyn & M. Mazloff
Nature 463 (7 January 2010), doi:10.1038/nature08687
→人為起源CO2の大半を吸収している南大洋が、何故効率良くCO2を吸収できるのかをモデルシミュレーションを用いて考察。エクマン輸送が効果的に働いていることが原因だと主張しています。
[論文概説]
Role of mode and intermediate waters in future ocean acidification: analysis of CMIP5 models
L. Resplandy, L. Bopp, J. C. Orr, J. P. Dunne
GRL 40, doi:10.1002/grl.50414 (2013)
→海洋酸性化が表層よりも中層で顕著に起きることをモデルシミュレーションから示したものです。原因は諸説ありますが、彼らは物理循環のみで説明可能だと主張しています。
[論文概説]
Trends in the sources and sinks of carbon dioxide
Le Quere et al.
Nature Geoscience 2, 831-836 (2009)
→大気中のCO2濃度と化石燃料・セメント生産・土地利用変化によるCO2排出量のデータから、モデルシミュレーションを通して陸・海のCO2吸収量とその近年の変化傾向について考察。特に2008年の増加率が低かったのはENSO変動や森林伐採が抑えられたことが原因としています。さらに、近年海によるCO2吸収量が低下しつつあることを指摘。
[名言・格言集（英語版）]
Estimation of Anthropogenic CO2 Inventories in the Ocean
Christopher L. Sabine and Toste Tanhua
Annual Review of Marine Science 2, 175–98 (2010).
→海洋全体で人為起源CO2がどれだけ吸収されたのかを見積もる手法と将来の吸収を支配するフィードバック（生物活動・無機的溶存・風系・子午面循環の変化など）をレビュー。「海の吸収能が近年低下しつつあるかどうか」を確証するにはさらなる観測の継続が必要であることを強調。
[記事]
Carbon is forever
Mason Inman
Nature Reports Climate Change (20 November 2008)
→いま人間が排出したCO2が今後数千年〜数10万年間にわたって地球（特に深海）を汚染し続けるということに対する警鐘。
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スウス効果
[論文]
Links between atmospheric carbon dioxide, the land carbon reservoir and climate over the past millennium
Thomas K. Bauska, Fortunat Joos, Alan C. Mix, Raphael Roth, Jinho Ahn and Edward J. Brook
Nature Geoscience 8, 383–387 (2015).
➡︎西南極氷床から得られた新たなアイスコア（WDC）から得られたCO2のδ13C分析結果をもとに過去1,000年間の炭素循環を議論。モデルと組み合わせることで、陸域炭素の変動が変動の大部分を説明することを示唆。低緯度や高緯度域からの古気候記録の不確実性が大きいことについても指摘。
Evidence for preindustrial variations in the marine surface water carbonate system from coralline sponges
Bohm, F., A. Haase-Schramm, A. Eisenhauer, W.-C. Dullo, M. M. Joachimski, H. Lehnert, and J. Reitner
Geochem. Geophys. Geosyst. 3, 10.1029/2001GC000264 (2002).
➡︎カリブ海から採取された石灰質カイメンの骨格のδ13C分析から、高い時間解像度の過去600年間の海水DICのδ13C変動を復元。小氷期に変動が見られ、全球的な気候変化とともに炭素循環が変化していた可能性を指摘。
Spatiotemporal patterns of carbon-13 in the global surface oceans and the oceanic Suess effect
Nicolas Gruber, Charles D. Keeling, Robert B. Bacastow, Peter R. Guenther, Timothy J. Lueker, Martin Wahlen, Harro A. J. Meijer, Willem G. Mook, Thomas F. Stocker
Global Biogeochemical Cycles 13, 307–335 (1999).
→全球の海洋表層水のDICのδ13Cの分布を決める要因を観測記録と簡単な計算から評価。特に高緯度域において、「ガス交換時の温度依存の同位体分別」と「生物一次生産による同位体分別」とが反対方向に同程度の影響を及ぼしていることで、全球の変動が比較的小さく抑えられていることを示唆。また1980-1995年にかけての海洋表層水のδ13Cの減少の傾向（13Cスウス効果）が大気のそれと同程度（-0.018‰/yr）であること、時間的ラグがあることも示唆（CO2の平衡と同位体平衡の時間スケールが10倍異なるため）。
The 13C Suess effect in scleractinian corals mirror changes in the anthropogenic CO2 inventory of the surface oceans
Peter K. Swart, Lisa Greer, Brad E. Rosenheim, Chris S. Moses, Amanda J. Waite, A. Winter, Richard E. Dodge, and Kevin Helmle
Geophysical Research Letters 37, L05604, doi:10.1029/2009GL041397 (2010).
→太平洋・大西洋・インド洋からこれまでに得られたサンゴ・硬骨海綿の骨格のδ13C分析結果のコンパイルから、各海盆の13Cスウス効果を復元。太平洋よりも大西洋のほうが低下速度が大きく、人為起源CO2の吸収に伴うDIC増加がより大きいこととも整合的。
The Suess effect in Fiji coral δ13C and its potential as a tracer of anthropogenic CO2 uptake
Emilie P. Dassié, Gavin M. Lemley, Braddock K. Linsley
Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 370, 30–40 (2013).
→フィジーから得られた複数個体のハマサンゴのδ13C分析結果を報告。個体ごとに差があり（スウス効果が全く見られないものも）、必ずしもDICのδ13Cだけにサンゴδ13Cが支配されていないことを示唆。複数個体の結果からコンポジット曲線を作成したところ、大気のそれに類似した傾向が確認された。
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海洋酸性化の過去のアナログ
[記事]
Acid oceans cited in Earth's worst die-off
Eric Hand
Science 348, 165–166 (10 April 2015).
[論文]
The Geological Record of Ocean Acidification
Honisch et al. (2012)
Science 335, pp. 1058-1063
→地質学的な時代でどの時代が現在の人為起源の海洋酸性化のアナログになるかを議論しています。
[論文概説]
History of Seawater Carbonate Chemistry, Atmospheric CO2, and Ocean Acidification
Richard E. Zeebe
Annual Review of Earth and Planetary Sciences 40, 141–65 (2012).
→海洋酸性化のメカニズム、産業革命以降・地質学時代の海洋酸性化現象をレビューし、海洋酸性化を考える上で必要な時間的概念・メカニズムを広く紹介。どの時代がもっとも現在の海洋酸性化の過去のアナログになるかを考察。
Rapid and sustained surface ocean acidification during the Paleocene-Eocene Thermal Maximum
Donald E. Penman, Bärbel Hönisch, Richard E. Zeebe, Ellen Thomas, and James C. Zachos
Paleoceanography 29, doi:10.1002/2014PA002621 (2014).
〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜T. Ito, M. Woloszyn & M. Mazloff
Nature 463 (7 January 2010), doi:10.1038/nature08687
→人為起源CO2の大半を吸収している南大洋が、何故効率良くCO2を吸収できるのかをモデルシミュレーションを用いて考察。エクマン輸送が効果的に働いていることが原因だと主張しています。
[論文概説]
Role of mode and intermediate waters in future ocean acidification: analysis of CMIP5 models
L. Resplandy, L. Bopp, J. C. Orr, J. P. Dunne
GRL 40, doi:10.1002/grl.50414 (2013)
→海洋酸性化が表層よりも中層で顕著に起きることをモデルシミュレーションから示したものです。原因は諸説ありますが、彼らは物理循環のみで説明可能だと主張しています。
[論文概説]
Trends in the sources and sinks of carbon dioxide
Le Quere et al.
Nature Geoscience 2, 831-836 (2009)
→大気中のCO2濃度と化石燃料・セメント生産・土地利用変化によるCO2排出量のデータから、モデルシミュレーションを通して陸・海のCO2吸収量とその近年の変化傾向について考察。特に2008年の増加率が低かったのはENSO変動や森林伐採が抑えられたことが原因としています。さらに、近年海によるCO2吸収量が低下しつつあることを指摘。
[名言・格言集（英語版）]
Estimation of Anthropogenic CO2 Inventories in the Ocean
Christopher L. Sabine and Toste Tanhua
Annual Review of Marine Science 2, 175–98 (2010).
→海洋全体で人為起源CO2がどれだけ吸収されたのかを見積もる手法と将来の吸収を支配するフィードバック（生物活動・無機的溶存・風系・子午面循環の変化など）をレビュー。「海の吸収能が近年低下しつつあるかどうか」を確証するにはさらなる観測の継続が必要であることを強調。
[記事]
Carbon is forever
Mason Inman
Nature Reports Climate Change (20 November 2008)
→いま人間が排出したCO2が今後数千年〜数10万年間にわたって地球（特に深海）を汚染し続けるということに対する警鐘。
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スウス効果
[論文]
Links between atmospheric carbon dioxide, the land carbon reservoir and climate over the past millennium
Thomas K. Bauska, Fortunat Joos, Alan C. Mix, Raphael Roth, Jinho Ahn and Edward J. Brook
Nature Geoscience 8, 383–387 (2015).
➡︎西南極氷床から得られた新たなアイスコア（WDC）から得られたCO2のδ13C分析結果をもとに過去1,000年間の炭素循環を議論。モデルと組み合わせることで、陸域炭素の変動が変動の大部分を説明することを示唆。低緯度や高緯度域からの古気候記録の不確実性が大きいことについても指摘。
Evidence for preindustrial variations in the marine surface water carbonate system from coralline sponges
Bohm, F., A. Haase-Schramm, A. Eisenhauer, W.-C. Dullo, M. M. Joachimski, H. Lehnert, and J. Reitner
Geochem. Geophys. Geosyst. 3, 10.1029/2001GC000264 (2002).
➡︎カリブ海から採取された石灰質カイメンの骨格のδ13C分析から、高い時間解像度の過去600年間の海水DICのδ13C変動を復元。小氷期に変動が見られ、全球的な気候変化とともに炭素循環が変化していた可能性を指摘。
Spatiotemporal patterns of carbon-13 in the global surface oceans and the oceanic Suess effect
Nicolas Gruber, Charles D. Keeling, Robert B. Bacastow, Peter R. Guenther, Timothy J. Lueker, Martin Wahlen, Harro A. J. Meijer, Willem G. Mook, Thomas F. Stocker
Global Biogeochemical Cycles 13, 307–335 (1999).
→全球の海洋表層水のDICのδ13Cの分布を決める要因を観測記録と簡単な計算から評価。特に高緯度域において、「ガス交換時の温度依存の同位体分別」と「生物一次生産による同位体分別」とが反対方向に同程度の影響を及ぼしていることで、全球の変動が比較的小さく抑えられていることを示唆。また1980-1995年にかけての海洋表層水のδ13Cの減少の傾向（13Cスウス効果）が大気のそれと同程度（-0.018‰/yr）であること、時間的ラグがあることも示唆（CO2の平衡と同位体平衡の時間スケールが10倍異なるため）。
The 13C Suess effect in scleractinian corals mirror changes in the anthropogenic CO2 inventory of the surface oceans
Peter K. Swart, Lisa Greer, Brad E. Rosenheim, Chris S. Moses, Amanda J. Waite, A. Winter, Richard E. Dodge, and Kevin Helmle
Geophysical Research Letters 37, L05604, doi:10.1029/2009GL041397 (2010).
→太平洋・大西洋・インド洋からこれまでに得られたサンゴ・硬骨海綿の骨格のδ13C分析結果のコンパイルから、各海盆の13Cスウス効果を復元。太平洋よりも大西洋のほうが低下速度が大きく、人為起源CO2の吸収に伴うDIC増加がより大きいこととも整合的。
The Suess effect in Fiji coral δ13C and its potential as a tracer of anthropogenic CO2 uptake
Emilie P. Dassié, Gavin M. Lemley, Braddock K. Linsley
Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 370, 30–40 (2013).
→フィジーから得られた複数個体のハマサンゴのδ13C分析結果を報告。個体ごとに差があり（スウス効果が全く見られないものも）、必ずしもDICのδ13Cだけにサンゴδ13Cが支配されていないことを示唆。複数個体の結果からコンポジット曲線を作成したところ、大気のそれに類似した傾向が確認された。
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海洋酸性化の過去のアナログ
[記事]
Acid oceans cited in Earth's worst die-off
Eric Hand
Science 348, 165–166 (10 April 2015).
[論文]
The Geological Record of Ocean Acidification
Honisch et al. (2012)
Science 335, pp. 1058-1063
→地質学的な時代でどの時代が現在の人為起源の海洋酸性化のアナログになるかを議論しています。
[論文概説]
History of Seawater Carbonate Chemistry, Atmospheric CO2, and Ocean Acidification
Richard E. Zeebe
Annual Review of Earth and Planetary Sciences 40, 141–65 (2012).
→海洋酸性化のメカニズム、産業革命以降・地質学時代の海洋酸性化現象をレビューし、海洋酸性化を考える上で必要な時間的概念・メカニズムを広く紹介。どの時代がもっとも現在の海洋酸性化の過去のアナログになるかを考察。
Rapid and sustained surface ocean acidification during the Paleocene-Eocene Thermal Maximum
Donald E. Penman, Bärbel Hönisch, Richard E. Zeebe, Ellen Thomas, and James C. Zachos
Paleoceanography 29, doi:10.1002/2014PA002621 (2014).
→海洋酸性化の最も近い過去のアナログであるPETMにおける海洋表層水のpH低下を初めて提示。絶滅した浮遊性有孔虫を使った研究であること、境界条件が依然として抑ええられていないなどの限界はあるものの、ODPコアの浮遊性有孔虫δ11B・B/Ca分析などから「70,000年間にわたって0.3低下し続けた」という数字を初めてデータから示した点で意義深い。
Ocean acidification and the Permo-Triassic mass extinction
M. O. Clarkson, S. A. Kasemann, R. A. Wood, T. M. Lenton, S. J. Daines, S. Richoz, F. Ohnemueller, A. Meixner, S. W. Poulton, E. T. Tipper
Science 348, 229–232 (10 April 2015).
➡︎アラブ首長国連邦（UAE）の炭酸塩質堆積岩中の石灰化生物の殻のδ13C・δ11Bの測定と炭素循環モデルから、地球史上最大の絶滅が起きたペルム-三畳紀境界（P/T境界）の炭素循環を考察。２度にわたり大量絶滅が生じており、２度目の絶滅を生じさせた炭素の注入量は~24,000 PgCであり、その速度は~2.4 Pg/yrと試算。その結果海水のpHが~10,000年間で~0.7低下した（海洋酸性化）。
[論文概説]
Ocean acidification and the Permo-Triassic mass extinction
M. O. Clarkson, S. A. Kasemann, R. A. Wood, T. M. Lenton, S. J. Daines, S. Richoz, F. Ohnemueller, A. Meixner, S. W. Poulton, E. T. Tipper
Science 348, 229–232 (10 April 2015).
➡︎アラブ首長国連邦（UAE）の炭酸塩質堆積岩中の石灰化生物の殻のδ13C・δ11Bの測定と炭素循環モデルから、地球史上最大の絶滅が起きたペルム-三畳紀境界（P/T境界）の炭素循環を考察。２度にわたり大量絶滅が生じており、２度目の絶滅を生じさせた炭素の注入量は~24,000 PgCであり、その速度は~2.4 Pg/yrと試算。その結果海水のpHが~10,000年間で~0.7低下した（海洋酸性化）。
[論文概説]
海洋酸性化の生態系への影響
[論文]
Understanding Ocean Acidification Impacts on Organismal to Ecological Scales
Andreas J. Andersson, David I. Kline, Peter J. Edmunds, Stephen D. Archer, Nina Bednaršek, Robert C. Carpenter, Meg Chadsey, Philip Goldstein, Andrea G. Grottoli, Thomas P. Hurst, Andrew L. King, Janet E. Kübler, Ilsa B. Kuffner, Katherine R.M. Mackey, Bruce A. Menge, Adina Paytan, Ulf Riebesell, Astrid Schnetzer, Mark E. Warner, and Richard C. Zimmerman
Oceanography 28, 16–27, http://dx.doi.org/10.5670/oceanog.2015.27 (2015)
➡︎海洋酸性化が個々の生物から生態系に与える影響をレビュー．これまでに行われてきた飼育実験の問題点を指摘し，酸性化サイト・メソコスム実験・FOCE（野外での酸性化再現）実験といった新しい取り組みの利点・欠点についても言及．また地質学的知見や数値モデルを組み合わせて，学際的に取り組むことが重要であることも指摘．
Biological mechanisms supporting adaptation to ocean acidification in coastal ecosystems
Iris E. Hendriks, Carlos M. Duarte, Ylva S. Olsen, Alexandra Steckbauer, Laura Ramajo, Tommy S. Moore, Julie A. Trotter, and Malcolm McCulloch
Estuarine, Coastal and Shelf Science 152, A1–A8 (2015).
➡︎海洋酸性化の沿岸生態系への影響のレビュー。沿岸域では外洋とまったく異なり、様々な微地形・生物過程によってミクロスケール（生物と海水の接触面など）・短周期（日変動など）での海水pHの大きな変化が生じている。そのため、外洋における海洋酸性化が沿岸域で同様に進行するとは考えにくいこと、また飼育水槽内の酸性化実験ではあまりに環境を簡略化しすぎていることなどを指摘。後半では、生物によるpH制御機構を紹介し、海洋酸性化に対するホメオスタシス機能が備わっている可能性について議論している。
Coral Reefs Under Rapid Climate Change and Ocean Acidification
O. Hoegh-Guldberg et al.
Science 318, 173–175 (2007).
➡︎海洋酸性化が世界のサンゴ礁へ与える影響をレビュー。特にΩと炭酸イオン濃度の変化に着目して、もっとも楽観的な排出シナリオを想定した場合でもサンゴ礁の未来が暗いという事実を受けて、世界に警鐘を鳴らす。海洋酸性化＋地球温暖化の相乗効果によってサンゴ礁がどのような生態系に変貌するかを、フィールドでの観察事実を挙げながら描写している。
Projecting Coral Reef Futures Under Global Warming and Ocean Acidification
John M. Pandolfi, Sean R. Connolly, Dustin J. Marshall, Anne L. Cohen
Science 333, 418–422 (22 July 2011).
➡︎地球温暖化と海洋酸性化がサンゴ礁に与える影響を広くレビュー。地質時代の温度・CO2濃度に対するサンゴ礁の応答、進化・適応の重要性などを強調している点が新しい。様々な視点から問題に切り込んでおり、これまでの研究と同じように「サンゴ礁が悪影響を被る」という単純な結論にはせず、あらゆる可能性を総合的にレビューし、保全に向けた可能性を模索している。
The 27–year decline of coral cover on the Great Barrier Reef and its causes
Glenn De’ath, Katharina E. Fabricius, Hugh Sweatman, and Marji Puotinen
Glenn De’ath, Katharina E. Fabricius, Hugh Sweatman, and Marji Puotinen
PNAS October 1, 2012 201208909
➡︎グレートバリアリーフにて1985年から2012年にかけて行われた観測（12ºS〜24ºS）からサンゴの被覆度が28.0%から13.8%へと、その半数が急速に失われていることを示しました。その原因としては「台風」「オニヒトデによる補食」「白化現象」がそれぞれ48%、42%、10%と推定されています。
➡︎グレートバリアリーフにて1985年から2012年にかけて行われた観測（12ºS〜24ºS）からサンゴの被覆度が28.0%から13.8%へと、その半数が急速に失われていることを示しました。その原因としては「台風」「オニヒトデによる補食」「白化現象」がそれぞれ48%、42%、10%と推定されています。
[教科書]
Effects of ocean acidification on marine biodiversity and ecosystem function
Barry, J.P, Widdicombe, S., Hall-Spencer, J.M.
in "ocean acidification" edited by Gattuso, J-P., Hansson, L. (2011)
➡︎海洋酸性化が外洋・深海・沿岸域の生態系に与える影響を包括的にレビュー。食物網の下位に位置するオキアミ類や翼足類への影響を通じて、食物連鎖に多大な影響が生じる可能性を指摘。また、生態系機能（ecosystem function）が同じ種が生き残れば生態系全体としての影響が緩和される、海洋酸性化は一律に負の影響を与えるわけではない、など重要な概念も提示している。海洋酸性化の影響は現在目に見えて現れていないが、今後ますます進行することで生物多様性の消失・生態系機能への多大な結果へと繋がる可能性が大きいことに警鐘を鳴らす。
[報告書]
Secretariat of the Convention on Biological Diversity (2014).
