海洋碳封存是一項優(yōu)勢明顯、封存潛力巨大的新興CCS技術。然而,該技術存在的風險也逐漸為人們所認識。將CO2直接注至水柱會引起海洋酸化;若將CO2封存于海底沉積物中,則可能會因注入時孔隙壓力增高或水合物形成時溫度增高而導致其泄漏于海水中。此外,CO2會使沉積物所處的環(huán)境酸化,從而在沉積物中引起一些化學反應,改變元素的存在形式及其溶解性和滲透性。如將砷轉化成對海洋生物有毒的形式;鐵和銅等元素既可轉變成能被生物利用的形式,在一定程度上向海洋補充了營養(yǎng)元素,但也會引起富營養(yǎng)化,對海洋生態(tài)系統(tǒng)造成負面影響。

CO2泄漏造成的海洋酸化及酸化引起海洋環(huán)境中其他條件的變化對海洋生物均會產(chǎn)生重要影響。早期的研究認為,海洋酸化會給海洋生物帶來致命的影響。然而,最新的研究則顯示,酸化對海洋生物的影響是復雜多樣的。海洋生物會因種屬、生命周期和環(huán)境等方面的差異而對海洋酸化作出不同的響應。通常認為,因深海生物代謝緩慢、壽命長、所處環(huán)境較穩(wěn)定,故更易受到pCO2升高的影響。然而,實際的研究則發(fā)現(xiàn),深海北極甜蝦卻與潮間寄居蟹一樣,具有應對海洋酸化較成熟的機制,且對海洋酸化具有更高的耐受性[28,34,52]。對日本虎斑猛水蚤和東風螺的研究發(fā)現(xiàn),海洋酸化對不同生命周期的海洋生物具有不同程度的影響。有關珊瑚藻(Corallinealgae)構造的拉曼光譜研究表明,該藻的構造對海洋酸化速率的變化比酸化的程度更加敏感。

海洋酸化不但直接影響海洋生物的生命過程,而且可通過增強重金屬離子從沉積物中的析出而間接影響其生存。如酸化和重金屬離子的增加不僅能抑制硅藻的生長,而且酸化還會增強重金屬相對生物的毒性。雖然酸化可誘導部分生物的生理機能增強,但Spicer等則認為這僅僅是一種假象;實際上這部分生物的生理適應性已增長至接近極限,一旦發(fā)生CO2泄漏,其處境會更加危險。生物感官對化學品刺激的響應是其感受周圍環(huán)境的重要行為,而非生物因素對該過程的擾動均會對其生存、健康和物種間交流產(chǎn)生重要的影響。故需研究不同物種和不同棲息地的海洋生物對高濃度CO2的響應。