集めた論文の覚書 ［アルカリ度と有機物］ Literature Review [Alkalinity & organic matter]

11/4の海洋研の地球環境セミナーで、10/20に見つけた論文（Kim and Lee, 2009）を紹介するために読んだ論文リスト。

セミナーには炭酸塩を研究している人が多いので、「炭酸系化学と有機地球化学の接点」というテーマで選んだ論文でしたが、そもそもアルカリ度が何たるかを分かっていなかったので、結構苦労しました。その分、海洋の炭酸系化学の基礎が、今更ですが分かってきた気がします。


Estimating the contribution of organic bases from microalgae to the titration alkalinity in coastal seawaters
J. Martín Hernández-Ayon, Alberto Zirino, A. G. Dickson Tania Camiro-Vargas & Valenzuela, E.
Limnol. Oceanogr. Methods, 2007, Vol.5, 225-23
→海生大型藻類を培養して、海水アルカリ度に関して、滴定による測定値と、他のパラメータからの計算値を比較すると、培養日数とともに差が拡大（最大で約800umol/kg！）。有機塩基のせい？　沿岸域の海水でも、測定値と計算値に有意な差あり（約50-200 umol/kg）。

Estimating the organic acid contribution to coastal seawater alkalinity by potentiometric titrations in a closed cell
François L.L. Muller, and Bjørn Bleie
Analytica Chimica Acta, Volume 619, Issue 2, 7 July 2008, Pages 183-191, doi:10.1016/j.aca.2008.05.018
→ノルウェーのフィヨルドで、滴定による海水アルカリ度測定値と、他のパラメータからの計算値を比較し、“有機物アルカリ度”を見積もり。むしろ、DOMのダイナミクス解明に役立つ？

Contribution of phytoplankton and bacterial cells to the measured alkalinity of seawater
Kim, Hyun-Cheol, Kitack Lee, and Wonyong Choi
Limnol. Oceanogr., 51(1), 2006, 331-338
→粒子状有機物（POM；植物プランクトンやバクテリアの細胞など）が、海水の全アルカリ度に、多少寄与しているかも。

Calcium carbonate budget in the Atlantic Ocean based on water column inorganic carbon chemistry
Chung, S.-N., K. Lee, R. A. Feely, C. L. Sabine, F. J. Millero, R. Wanninkhof, J. L. Bullister, R. M. Key, and T.-H. Peng
Global Biogeochem. Cycles (2003) 17(4), 1093, doi:10.1029/2002GB002001.
→大西洋における炭酸塩の溶解度のbasinスケール分布を、海水アルカリ度の変化から推定。炭酸塩生産量の31%にあたる、年間11.1×10^12molCが溶解しているようだ。

An updated anthropogenic CO2 inventory in the Atlantic Ocean
K. Lee, S.-D. Choi, G.-H. Park, R. Wanninkhof, T.-H. Peng, R. M. Key, C. L. Sabine, R. A. Feely, J. L. Bullister, F. J. Millero, and Alex Kozyr
Global Biogeochem. Cycles (2003) 17(4), 1116, doi:10.1029/2003GB002067.
→海水のDICとアルカリ度などから、Gruber et al. (1996)で導入された複雑な計算を介して、人為起源CO2が大西洋海水に溶けている量を推定。太平洋・インド洋のデータも合わせると、産業革命以後、海は人為起源CO2の29%にあたる112±17PgCを吸収したらしい。

Impact of Anthropogenic CO2 on the CaCO3 System in the Oceans
Richard A. Feely, Christopher L. Sabine, Kitack Lee, Will Berelson, Joanie Kleypas, Victoria J. Fabry, and Frank J. Millero
Science 16 July 2004: 362-366. DOI: 10.1126/science.1097329
→上記のChung et al. (2003)の全球まとめ版。海洋全体で、0.5±0.2PgCのCaCO3（エクスポート生産の45-65%にあたる）が溶解しているらしい。

The Oceanic Sink for Anthropogenic CO2
Christopher L. Sabine, Richard A. Feely, Nicolas Gruber, Robert M. Key, Kitack Lee, John L. Bullister, Rik Wanninkhof, C. S. Wong, Douglas W. R. Wallace, Bronte Tilbrook, Frank J. Millero, Tsung-Hung Peng, Alexander Kozyr, Tsueno Ono, and Aida F. Rios
Science 16 July 2004: 367-371. DOI: 10.1126/science.1097403
→上記のLee et al. (2003)の全球まとめ版。

Oceanography: Anthropogenic carbon and ocean pH
Ken Caldeira & Michael E. Wickett
Nature, 425, 365 (25 September 2003) doi:10.1038/425365a
→海洋GCMで未来の人為起源CO2が、海洋pHに与える影響を計算。pHが0.7も下がるかもしれない。過去3億年間で未経験の大事件になるかもしれない。

Ocean model predictions of chemistry changes from carbon dioxide emissions to the atmosphere and ocean
Caldeira, K., and M. E. Wickett
J. Geophys. Res. (2005) 110, C09S04, doi:10.1029/2004JC002671.
→上記Caldeira & Wickett (2003)の詳細版。pHや炭酸塩補償深度の緯度・深度分布の、人為起源CO2による変化を、海洋GCMで計算。産業革命前と現代の計算に用いた元データは、下記のKey et al. (2004)。

A global ocean carbon climatology: Results from Global Data Analysis Project (GLODAP)
Key, R. M., A. Kozyr, C. L. Sabine, K. Lee, R. Wanninkhof, J. L. Bullister, R. A. Feely, F. J. Millero, C. Mordy, and T.-H. Peng
Global Biogeochem. Cycles (2004) 18, GB4031, doi:10.1029/2004GB002247.
→海水のDICやアルカリ度などの炭酸系化学データや放射性炭素やCFCなどによる海水の年代を、全球で3次元マッピングして、格子状データベース化した。

Ocean acidification due to increasing atmospheric carbon dioxide
Raven J. et al.
The Royal Society, London (2005)
→英国王立協会がまとめた、人為起源CO2による海洋酸性化に関する報告書。