海水というのは、熱しにくく冷めにくいという性質を持っています。物理的な言葉で言えば「熱容量が大きい」ということです。この性質が、いわばクッションのような役割を果たし、地球全体の温度変化を和らげています。

現在の地球温暖化は、主に温室効果ガスの増加によって引き起こされています。もともと地球では、太陽からの放射エネルギーと、地球から宇宙に放出される赤外線のエネルギーがほぼ釣り合っていました。しかし、温室効果ガスが増えることで、赤外線が宇宙へ放出されにくくなりました。

なぜなら、温室効果ガスは赤外線を吸収し、再放出しますが、それらは地表よりも低温のため、放出される赤外線の量は少なくなるからです。結果として、地球が受け取る太陽エネルギーと放出する赤外線との間に不均衡が生じ、余剰のエネルギー（＝熱）が地球に蓄積されていくのです。こうした蓄積は産業革命以降進んできましたが、ここ数十年はそのスピードが非常に速く、観測でも明確に確認されるようになっています。

その「蓄積された熱」がどこに行っているのか ―この問いに対して、かつては海の内部はよく分かっていませんでしたので明確に答えることができませんでした。しかし、先述した「アルゴ」の観測システムによって、熱の行方について、この20年でかなり明らかになってきました。

データによれば、過去50年間に地球がため込んだ熱のうち、90％程度が海に蓄えられていたことが分かっています。大気に蓄積されたのは、全体のわずか1〜2％程度です。つまり、私たちが現在「気温の上昇」として感じている温暖化は、実は地球全体が蓄積してきた過剰な熱のほんの一部にすぎません。もし、海がその熱を吸収していなかったとしたら、大気の温度上昇は今よりはるかに深刻だったでしょう。

ここで注意すべきは、海が太陽からの熱を直接吸収できるのは表層だけだということです。表層で熱を吸収した水を深いところまで沈めていかない限り、海はそれ以上の熱を蓄えることができません。ですから、表層の海水がどのように深部へと運ばれるのか ―つまり、海の循環構造を理解することが、地球の熱収支を把握する上でも重要なのです。

もう一つ大事なのは、二酸化炭素（CO₂）の吸収についてです。人間の活動によって排出されたCO₂のうち、約3分の1から4分の1は海が吸収してきたとされています。

この吸収には、海水に物理的にCO₂が溶け込むというプロセスだけでなく、植物プランクトンによる光合成も深く関わっています。光合成によって、大気から海に溶け込んだCO₂が植物プランクトンの体（有機炭素）を作り、一部は食物連鎖を通じて深海へと沈降していきます。もしその有機炭素が深海に長期間とどまれば、CO₂を「隔離」したことになります。このプロセスを「生物ポンプ」（Biological Pump）と呼びます。海がCO₂を吸収・貯留する上で、生物の役割は非常に大きいのです。

しかし、このプロセスが今後も同じように続くのかどうかは分かっていません。今のように海がCO₂を吸収してくれている間はよいのですが、もしある時点でそのプロセスが弱まり、逆に海がCO₂を放出し始めたとしたら、状況は一変します。また、今後、人類がCO₂排出を削減していくことで大気中の濃度が下がっていった場合に、海との濃度差が小さくなった結果どうなるのか ―この点についても、まだ十分には分かっていません。現在は、全体として大気中のCO₂濃度の方が高いため、海に溶け込む仕組みが働いていますが、将来的にそのバランスが逆転する可能性もあるのです。ですから、海の生態系がどのように機能し、CO₂の吸収にどう関与しているのかを正しく理解することは、気候変動を見通す上でも必要不可欠なのです。