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新證據表明，海洋是過去 200 年工業化過程中產生的過量二氧化碳的主要儲存庫。 海水中二氧化碳濃度的變化可能會威脅到某些浮游生物、珊瑚和軟體動物的貝殼形成。
大氣中二氧化碳的含量已從 1800 年的百萬分之 280 上升到今天的百萬分之 380。 但這種增加僅佔人類活動預期貢獻的一半左右。 在今天發表在《科學》雜誌上的一項研究中，美國國家海洋和大氣管理局的克里斯托弗·L·薩賓和他的合作者透過對全球水樣品的調查確定，化石燃料燃燒和水泥製造產生的估計二氧化碳中有 48% 最終進入了海洋。 這意味著陸地生物圈（包括土壤和植物生命）並非工業排放的長期碳匯，並且實際上可能在給定的時間範圍內成為二氧化碳的淨來源，這歸因於森林砍伐和其他土地利用變化。
科學家估計，海洋已經封存了 1300 億噸人為碳，並且有潛力容納三倍於這個數量的碳。 但二氧化碳的增加改變了海洋化學。 在一篇配套文章中，同樣來自 NOAA 的理查德·A·弗裡利和他的同事調查了二氧化碳水平升高對碳酸鈣的影響，某些生物體依靠碳酸鈣來製造貝殼。 二氧化碳濃度升高使海洋酸性更強，並減少了碳酸根離子的數量。 如果離子太少，水會溶解碳酸鈣。 研究人員測量了幾個地點的碳酸鈣溶解率，並確定如果目前的化石燃料消耗趨勢繼續下去，海洋的部分地區，從高緯度地區開始，可能會變得不適合許多貝殼形成生物生存。 作者評論說，預測的本世紀末二氧化碳水平“可能會對海洋中的生物系統產生重大影響，而我們才剛剛開始瞭解這些影響。”