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地球温暖化No9

目次を作りました。順番に見てね


地球温暖化N09
物質循環とエネルギーの流れ(フリー百科事典『ウィキペディア』より)
 生態系内における物質は、様々な形で循環しています。循環することで生命を維持しています。個々の元素を見てみると、食物連鎖や分解によって生物環を移動しています。ある時は、非生物的(無機質)な環境を経由して生態系内の有機物のところに戻ります。このように生態系内の物質は循環をなしています。このことを「物質循環」といいます。
 この物質循環を炭素中心に見れば、光合成で作られた有機物は、食物連鎖の中で移動し、最終的には動植物の遺体や排泄物等を通じて分解者へ流れます。また、個々の生物の呼吸によって有機物は二酸化炭素として排出され、一部は光合成に利用され、また一部は大気に逃げ、あるいは水に溶けます。そして、また有機物のところへ戻り循環を繰り返します。このような循環を「炭素循環」といいます。
 窒素は生物にとってタンパク質の材料に必須な元素です。動物は窒素同化能が低いので、無機窒素を排出します。植物は無機窒素を吸収して有機窒素化合物を合成します。つまり、動物は植物が合成した有機窒素化合物に依存していることになります。大気中には気体窒素が多量にありますが、生物はほとんどこれを利用できません。落雷などの際に合成されるアンモニアとして、あるいは一部の窒素固定能のある微生物の働きを通じて利用可能となります。物質は生態系の中を循環していますが、動物の活動のエネルギーは、元をたどれば植物の光合成によって合成されたものに依存しています。そして光合成は太陽エネルギーに依存しています。このようにエネルギーも生態系の中で循環しています。

炭素循環
 自然界では炭素循環が行われ二酸化炭素の吸収と排出が行われています。産業革命以後二酸化炭素の人為的な排出が増え、現在では自然界が吸収できる二酸化炭素量以上の排出が行われています。IPCCの第4次報告書によると2005年の大気中の二酸化炭素の濃度は379ppmです。産業革命以前の二酸化炭素の濃度は280ppmだったので、約35%も二酸化炭素が増えています。過去65万年の自然界の二酸化炭素の変動値は180〜300ppmの範囲でしたので、自然界の濃度を大幅に超えています。過去50年間に観測された地球温暖化の原因は大気中の温室効果ガスの人為的な増加によるものとされています。
下記図のように大気中の二酸化炭素は温室効果ガスの中でも最も多く存在し、地球温暖化への影響が最も大きいとされています。温室効果ガスの循環では非出と吸収が上手くバランスしないと温室効果ガスが増えることになります。

温室効果ガスの割合




温室効果ガスの放出と吸収

1980年代における大気中の温室効果ガスの放出源、吸収源とその割合
(a)二酸化炭素(IPCC, 2001)、(b)メタン(IPCC, 1995, 1996)、(c)一酸化二窒素(IPCC, 1995)。
放出源の薄い赤は人間活動によるものを示し、薄い緑は自然を起源とするものを示す。

気象庁より

 上記の二酸化炭素の吸収源からも見て取れるように、その二酸化炭素は大気中だけでなく炭素の種々の形態で海洋、陸上生物圏にも分布し、また形態を変えながらそれぞれの間を移動します。大気、海洋、陸上生物圏は炭素の貯蔵庫と呼ばれ、炭素が貯蔵庫間を交換・移動し形成する循環を炭素循環と呼んでいます。炭素循環はいろんな形で、それぞれが関わり合いながら地球内を循環しています。この循環がなければ生物の誕生も維持もままならなかったはずです。
 炭素の循環は、・大気と陸の炭素循環、・大気と海の炭素循環、・海の中の炭素循環
の3通りで行われています。


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