С точки зрения химической кинетики процесс растворения углекислого газа в воде достаточно сложен. Когда СО₂ растворяется в воде, то устанавливается равновесие между угольной кислотой Н₂СО₃, бикарбонатом НСО₃^- и карбонатом СО₃^2-.
H₂O + CO₂ ↔* H₂CO₃ ↔ H⁺ + HCO₃^- ↔ H⁺ + CO₃^2-
1) H₂CO₃ ↔ H⁺ + HCO₃^- рК_а1 = 4,4 x 10^-7
2) HCO₃^- ↔ H⁺ + CO₃^2- рК_а2= 5,6 x 10^-11
Баланс между углекислым газом, бикарбонатом и карбонатом зависит от pH: здесь действует принцип Ле Шателье - наличие в растворе ионов водорода сдвигает щелочную реакцию среды и кислую сторону (рН до 5,5). И наоборот удаление протонов из системы смещает равновесие реакции влево, когда углекислый газ восполняется из карбоната и бикарбоната. Таким образом, при низком значении pH, в системе преобладает углекислый газ, и фактически ни бикарбоната, ни карбоната не образуется, тогда как при нейтральном значении pH, бикарбонат доминирует над СО₂ и Н₂CO₃. И только при высоком pH, преобладает карбонат.
Поэтому если в соленой воде присутствуют соли летучих кислот, то углекислый газ будет интенсивно запасаться в виде гидрокарбонатов и карбонатов.

Можете изучить, скажем, вот это http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja01861a033
Вот здесь http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja01871a025 описывают, как измеряли концентрацию углекислоты в воде при таких давлениях. Не знаю, какой методикой пользовались вы.