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地球温暖化No10

目次を作りました。順番に見てね


地球温暖化N010
炭素循環
 自然界の炭素量50兆トンと推測され、そのうち炭素サイクルで2000億トンが循環、森林での循環1100億トン、海洋での循環900億トンとされています。(数値的なものは、文献などのよりかなり幅がありますので、概ねとして捉えてください)
炭素は地球の中で絶妙なバランスを保つことで地球の温度を保ってきました。そして、地球内部で炭素は形を変えながら循環しています。

炭素循環のパターンは3通りあります。
・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

炭素の循環の様子
文部科学省より


2007年の炭素循環

IPCC(2007)をもとに作成。
黒は自然の循環で収支がゼロであり、赤は人間活動により大気中へ放出された炭素の循環。
気象庁より

 気象庁のデーターで見ると、人為的な二酸化炭素の排出は72億トン、海洋の二酸化炭素の吸収が22億トン、森林の二酸化炭素の吸収が9億トンなので、その差の41億トンが大気中に残る(増加する)ことになります。

炭素の収支(IPCC, 2007)  (億トン/年)
表題1980〜1989年1990〜1999年2000〜2005年
大気中の増加33 ± 132 ± 141 ± 1C
化石燃料、セメント製造による放出54 ± 363 ± 472 ± 3
大気−海洋間のフラックス-18 ± 8-22 ± 4-22 ± 5
大気−陸間のフラックス-3 ± 9-10 ± 6-9 ± 6C
データー気象庁

(数値的なものは、文献などのよりかなり幅がありますので、概ねとして捉えてください)

海洋の炭素循環
海洋は、大気中に存在する量の約50倍もの炭素を蓄えており、巨大な炭素の貯蔵庫です。
海面で大気から海洋へ取り込まれた分子状の二酸化炭素は、一部が解離して重炭酸イオン、炭酸イオンへと変化し、三つの形態で存在します。これらの形態を「溶存無機炭素」と呼んでいますが、この量は分子状二酸化炭素が単独で存在する量の100倍以上になります。
海洋の表層では、海洋の生物、特に植物プランクトンの光合成によって溶存無機炭素の一部が有機物に変化します。また、海洋の生物の死骸や排泄物が沈降・分解し、溶存有機炭素や懸濁態有機炭素へと変化しながら海洋の中層・深層部へ運ばれます。海洋の生物によって海洋の中層・深層部へ炭素が運ばれるこの働きを「生物ポンプ」と呼んでいます。
溶存有機炭素や懸濁態有機炭素は、有機物を栄養源とする生物の呼吸によって溶存無機炭素に変化します。混合や拡散などの物理輸送にともなって、溶存無機炭素は再び海洋表面へともたらされます。主要な海洋中の炭素循環はこれらの過程で形成されてます。正味の炭素の収支でみれば、海面で大気から海洋に取り込まれた二酸化炭素の大部分が、溶存無機炭素として海洋の中層・深層部へと蓄積されており、その駆動力として生物ポンプが重要な役割を果たしています。





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