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地球温暖化No8

目次を作りました。順番に見てね


地球温暖化N08
2、炭素と地球
黒い石と二酸化炭素
 太古の地球は二酸化炭素で覆われていましたが、地球上に微生物が発生すると次第に二酸化炭素を吸収して有機物(炭素化合物)を合成するようになり、その有機物から生命が誕生してきました。そして命尽きた生命体は炭素(有機物)を含んだ石と化して堆積しました。太古の地球活動により二酸化炭素は、化石燃料という形で地層の中に蓄えられました。こうして二酸化炭素は黒い石(炭素色)に姿を変えたわけです。因みにダイヤモンドも炭素から出来ており、ダイヤモンドを燃やすと炭素は二酸化炭素となり何も残りません。
 太古の地球では、植物が繁栄する以前にラン藻などの光合成細菌が光合成により有機物と酸素を生産しました。生産された有機物を今度は動物が食べ、それをまた別の動物が食べ・・・このように有機物は食物連鎖を通して循環しています。食べ残されたりして残った動物の屍骸や枯れた植物は地層に埋もれて、有機物のまま地下に閉じこめられました。 そして、永い年月とともに上に積もった地層の圧力で石化してできたのが石炭、石油です。地層に埋もれた有機物は他にも天然ガスや泥炭などにも形を変えています。このように化石燃料は有機物(炭素化合物)が堆積して出来たものですから、それそのものが多くの炭素を含んでいます。現代の化石燃料は太古の二酸化炭素などの炭素化合物を地中に閉じ込めたもの(空気中の二酸化炭素を炭素化合物として保有することを炭素固定といいます)を使用しています。地球の資源の中には燃やせるものと燃やせないものとがあります。燃やせるものは、それ自体が燃焼の原料となるので燃料として使用できます。石油や石炭などが化石燃料と言われるのは炭素が石化して燃やすことが出来るからです。その化石燃料を燃やすことで封じ込めていた炭素を大気中に放出することになります

白い石と二酸化炭素
 地球には秋芳台(山口県のカルスト台地)のような羊群大地が無数にあります。これは地上にでた白い石が羊の群れのように見えることから言われていますが、この白い石が二酸化炭素の吸収と大いに関わりがあります。この白い石は石灰岩と呼ばれており、この石灰岩に酸をかけると、二酸化炭素の泡が出てきます。これは石灰岩の主成分が炭酸カルシウムだからです。
 石灰岩は、ありふれた堆積岩のひとつです。地球の誕生当時大量にあった二酸化炭素の大部分は、石灰岩に姿を変えています。二酸化炭素は、大気から海水中に大量に溶け込んで、河川から流れてきたカルシウムイオンと結びつき炭酸カルシウムとなり、珊瑚や貝などの殻になります。そして死んだ生物の骨格や殻は腐らずに海底に次々と堆積し、やがて石灰岩になります。そしてこれが地殻変動で陸地となりました。このようにして海に吸収された二酸化炭素は石灰岩へと、陸地で吸収された二酸化炭素は石油や石炭などの鉱物などに変化しました。こうして大気中の二酸化炭素はしだいに減少していったものと考えられています。

炭素と生態系
 二酸化炭素は、1個の炭素原子(C)と2個の酸素原子(02)が結合してできた分子です。常温常圧では気体(炭酸ガス)で、−79度以下でドライアイスになります。
有機物は炭素C、水素H、酸素O、窒素Nなどが複雑に結合してできた炭素化合物です。炭素は有機物の骨格を担う働きをしており、生物と炭素とは切り離して考えことができない関係にあります。なぜなら有機物は炭素化合物の総称だからです。
 人為的に炭素を使用しない限り、自然の中で炭素は一定に保たれるようになっています。炭素を使用するのは生命体で、生命体は有機物(炭素化合物)をエネルギーとして、活動しています。ある生命体が死ぬと分解され有機物に戻ります。生命体はこのエネルギーの循環で生命の輪を作っています。

生物多様性
 137億年前の「ビッグバン」で宇宙が生まれ、46億年前に地球が誕生。そして40億年ほど前に最初の生命体が登場し、それから連綿と進化を重ねて、今ではこの星には1000万種とも言われる多様な生命がみられます。すべての生命の細胞中には遺伝情報を蓄えたDNAがあり、その遺伝情報は40億年前の原始生命体からリレーのバトンのように受け継がれて多様化してきたもの。地球上のすべての生命は元は1つ、遠い親戚同士なのです。 それらが各地の環境に応じてたがいに関わりあって生態系を作り、バランスを保っています。生物の種類が多様であることで、生態系は安定し、持続可能なシステムになっているのです。(地球データーマップより

生態系
 ある空間の生物(有機物)と、生物を取り巻く非生物的な環境(無機物)が相互に関係しあって、生命(エネルギー)の循環をつくりだしているシステムのことです。森林生態系では、森林の環境下にある植物、昆虫、動物、土壌生物などと、水・空気・土壌などの非生物が、相互に作用しあいながら生命の循環をつくりだすシステムが保たれています。





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