高いアルカリ度が海洋酸性化による有孔虫の殻形成への悪影響を軽減 ―恐竜時代の海を手がかりに、海洋環境と石灰化生物の殻形成の関係を探る―

2026-10-29 東北大学

東北大学、福井県立大学、産業技術総合研究所の研究グループは、海水のアルカリ度を高めることで、海洋酸性化による有孔虫の殻形成への悪影響が軽減されることを明らかにした。有孔虫は炭酸カルシウムの殻を形成する微小な海洋生物であり、海水中の二酸化炭素濃度や化学環境の変化に影響を受ける。研究チームは、海水のpHとアルカリ度を組み合わせた4条件で有孔虫を3か月間培養し、殻の重量測定とマイクロフォーカスX線CTによる体積測定から、殻の量と密度を評価した。その結果、pHが低い条件では殻の重量、体積、密度が低下したが、アルカリ度も同時に高めると、これらの低下が大きく抑えられた。一方、通常に近いpHでアルカリ度を高めた場合、殻の重量と体積は増加したものの、密度には明確な差がみられなかった。成果は、二酸化炭素濃度が高かった白亜紀の海で石灰化生物が繁栄できた理由の解明や、将来の海洋酸性化への対策を検討するうえで重要な知見となる。

高いアルカリ度が海洋酸性化による有孔虫の殻形成への悪影響を軽減 ―恐竜時代の海を手がかりに、海洋環境と石灰化生物の殻形成の関係を探る―
海水のpHとアルカリ度による有孔虫の殻形成の違い

<関連情報>

高アルカリ度は、高CO₂海洋が有孔虫の石灰化の量と質に及ぼす悪影響を緩和する High alkalinity mitigates the negative impacts of high-CO2 ocean on foraminiferal calcification quantity and quality

Shunichi Kinoshita, Azumi Kuroyanagi, Yuri Hashimoto & Atsushi Suzuki
Scientific Reports  Published:28 October 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41598-026-74230-y

Abstract

Ocean acidification threatens marine calcifiers, but the independent effects of seawater pH and total alkalinity on shell formation remain poorly understood. Here, we experimentally decoupled pH and alkalinity to examine their effects on shell growth and density in the large benthic foraminifer Amphisorus kudakajimensis. Low pH under present-day alkalinity substantially reduced shell weight, volume, and density, whereas simultaneously elevated alkalinity largely compensated for these negative effects. Shell weight and volume increased across the tested range of calcite saturation state, consistent with the balance between available inorganic carbon substrates and inhibitory protons. In contrast, shell density showed a more constrained response, suggesting physiological limits on further densification. These results provide experimental support for a carbonate-chemistry mechanism that may help explain how the low-pH but high-saturation conditions of Cretaceous oceans allowed calcifiers to persist. They also suggest that maintaining carbonate saturation through ocean alkalinity enhancement could help protect calcification under future acidification. Assessments of the vulnerability of marine carbonate producers to changing ocean chemistry should therefore distinguish between changes in shell growth and shell density.

1404水産水域環境
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