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新证据表明，海洋是过去 200 年工业化过程中产生的过量二氧化碳的主要储存库。 海水中二氧化碳浓度的变化可能会威胁到某些浮游生物、珊瑚和软体动物的贝壳形成。
大气中二氧化碳的含量已从 1800 年的百万分之 280 上升到今天的百万分之 380。 但这种增加仅占人类活动预期贡献的一半左右。 在今天发表在《科学》杂志上的一项研究中，美国国家海洋和大气管理局的克里斯托弗·L·萨宾和他的合作者通过对全球水样品的调查确定，化石燃料燃烧和水泥制造产生的估计二氧化碳中有 48% 最终进入了海洋。 这意味着陆地生物圈（包括土壤和植物生命）并非工业排放的长期碳汇，并且实际上可能在给定的时间范围内成为二氧化碳的净来源，这归因于森林砍伐和其他土地利用变化。
科学家估计，海洋已经封存了 1300 亿吨人为碳，并且有潜力容纳三倍于这个数量的碳。 但二氧化碳的增加改变了海洋化学。 在一篇配套文章中，同样来自 NOAA 的理查德·A·弗里利和他的同事调查了二氧化碳水平升高对碳酸钙的影响，某些生物体依靠碳酸钙来制造贝壳。 二氧化碳浓度升高使海洋酸性更强，并减少了碳酸根离子的数量。 如果离子太少，水会溶解碳酸钙。 研究人员测量了几个地点的碳酸钙溶解率，并确定如果目前的化石燃料消耗趋势继续下去，海洋的部分地区，从高纬度地区开始，可能会变得不适合许多贝壳形成生物生存。 作者评论说，预测的本世纪末二氧化碳水平“可能会对海洋中的生物系统产生重大影响，而我们才刚刚开始了解这些影响。”