危機的な地球2013 No12

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 危機的な地球20132013/11/20
No12

気候変動 
海水温

海洋温度吸収

 海洋は地球全表面の7割を占めており、その影響を無視するわけにはいきません。海洋の温暖化に対する役割は二酸化炭素の吸収と熱吸収です。海洋が二酸化炭素や熱を吸収することで温暖化は緩やかに進むことになります。しかし、その限度を超えてしまうと急激な異変となって地球にダメージを与えることになるかもしれません。そこで問題となるのがその限界がどこにあるかと言うことになりますが、研究データーとしては明確にはなっていないようです。現在までの海洋の働きは人間活動により排出された二酸化炭素の凡そ3分の1を吸収して大気中の二酸化炭素の濃度の上昇を抑えています。また、熱エネルギーでは過去50年間の地球温暖化の熱の凡そ8割以上を吸収しているとされています。しかし、その一方では海洋の二酸化炭素吸収による海水温の保温効果が高まりつつあることや熱の吸収による海水の膨張による海水面の上昇がおきています。海洋は大気と違い温暖化の変化が緩やかで長期にわたりその影響を徐々に受けていきます。海への影響は緩やかですがその反面一旦影響を受けるとその状態が長期間に亘り続くことになります。そうなると私たちへの影響も長期化するということになります。

 温暖化の現状として地球の気温は1999年までの100年間で約0.7度上昇しているとされていますが、2000年以降大気中の二酸化炭素(温室効果ガス)は増加しているものの気温上昇率は10年あたり0.03度とほぼ横ばいの状態で顕著な温暖化の傾向が見られないとしています。このような停滞している現象を気候の「ハイエイタス(hiatus)」現象と呼んでいます。

ハイエイタス現象の研究によると観測データーから700mの深海を超える部分での熱の吸収が高まっていることが明らかになっています。また、ハイエイタス現象すべてが温暖化によるものではなく部分的には気候の自然変動である可能性も示しています。ただ結果から考えると深海の温度上昇の影響が今後どのような形で現れるかは明確ではありません。

平成25年12月27日


 





危機的な地球2013 No11

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 危機的な地球20132013/11/20
No11

気候変動 
海水温

海洋の二酸化炭素吸収

 海洋は二酸化炭素を蓄積できる重要な吸収源です。海洋は大気中の二酸化炭素を融解させ、それを生物が呼吸によって吸収することで炭素を固定して海洋の深層部などに蓄積することができます。海洋は大気中に放出される二酸化炭素の約30%を吸収していると言われています。しかし、その二酸化炭素の吸収割合が年々減少してきております。2000年〜2007年に二酸化炭素の排出量が急増し海洋に吸収される割合が27%から24%に低下したとされています。これは海の二酸化炭素の吸収量が低下しているのではなく、排出量に対する九州の割合が低下しているということです。この傾向からすると今後海に吸収されず大気に残存する二酸化炭素の量が増えることを意味しており、温暖化が加速することになります。また、研究チームによるともはや海洋の二酸化炭素は飽和状態あるとしています。

 海の二酸化炭素吸収量が大きく地球環境に影響を与えることになります。二酸化炭素は海水に溶けやすく広大な海は二酸化炭素の最大吸収源となっています。現時点において海洋には凡そ1500億トンの二酸化炭素が蓄積されており、年間23億トン(2008年)の二酸化炭素が海に吸収されており海が酸化の傾向にあるとしています。海の二酸化炭素の吸収の仕組みの一つに、植物性プランクトンが光合成により二酸化炭素を吸収し、その死骸が深海に沈んで分解され海底に二酸化炭素が蓄積されるという自然サイクルが数世紀に亘り行われてきたことにもあります。現在のところ地球温暖化によってこのようなサイクルに影響が出ている事実は確認されていないとしています。海洋は大循環によって地球を回っています。温度差によって冷たい海水は密度が高くなり海底へと流れ込んでいき、海底の栄養に富む海水は入れ替わるようにして海面へと上昇していきます。しかし、一部はでこのようなポンプの役目が機能しなくなっているといいます。海の循環が乱れると海底から上層に運ばれる栄養も減り、植物性プランクトンが減少する可能性があります。植物プランクトンが減少すると光合成が行われなくなり大気中の二酸化炭素が増加することになるとしています。

平成25年12月20日


 





危機的な地球2013 No10

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 危機的な地球20132013/11/20
No10

気候変動 
海水温
 陸地は大気温度の上昇による影響を受けやすく逆に海洋は熱伝達が大気と比べて遅く、大気と接している海洋面が影響を受けることになります。海洋面から深海への熱伝達はしろうとの私が考えても時間がかかるように思えます。ナショナルジオグラフィックによると海洋の温暖化ペースが過去1万年で最速となっており、1950年以降の太平洋の海水温上昇ペースが過去と比較して15倍になっているとしています。海洋は通常の自然環境下では気温の変化に対する緩衝材となるもので、地球温暖化による過剰な熱のうち約90%を吸収すると考えられています。海洋面は過去100年間で平均18cm上昇しており、これは海水が熱を吸収することで起きる熱膨張によるものだとされています。また今世紀中に海洋面は熱膨張効果により今より61cm上昇すると予測されています。この値には氷河の融解による海面上昇は含まれていないということです。また、過去からの解析により海洋が地上の温度を吸収するのには数十年の歳月がかかることがわかっており、遅れて現象が現れることになります。
 
 平成25年12月16日


 


危機的な地球2013 No9

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 危機的な地球20132013/11/20
No9

気候変動 
南極
 南極も北極と同様に氷が融解してきています。北極の氷は海氷ですが、南極は大陸で氷床となっています。南極氷床は南極大陸を覆う氷の塊で面積は約1400万k屬蚤寮僂3000万k㎥もある地球で一番大きな氷床です。南極氷床は地球にある淡水の61%を占めると言われており、もし氷が融解すれば海水の塩分濃度や水温、体積に影響を与え、海洋大循環にも影響を及ぼします。南極氷床はすべてが陸地にあるわけではなく、東南極では陸塊に乗っていますが西南極では海面下2500mの岩盤上にあります。地球の温暖化により氷床が減少してきており、その一方では氷が増えているところもあります。総じては氷は減少していると報告されています。IPCCの第4次評価報告書では氷床等の融解を考慮したものでは今世紀中の海面上昇量は1〜2mを超える可能性もあるとしています。
 南極の氷は氷床と棚氷とがあり、棚氷は氷床が海に押し出されて陸続きになっている陸地と連結された氷です。南極の棚氷が消失する原因は海水温の上昇により棚氷が下側から溶ける底面融解が起きており、2003年から2008年の間に年間約1億3千万トンの棚氷が底面融解を起こし、棚氷が端から崩壊し氷山の形で失われた氷の量は年間1億900万トンにもなっています。
 
平成25年12月09日


 


危機的な地球2013 No8

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 危機的な地球20132013/11/20
No8

気候変動
北極海
北極海はグリーンランド、ユーラシア大陸、北米大陸に囲まれた海で陸地がなく海に氷が浮いている状態で、南極に比べて気温変化が緩やかです。最近では夏場の氷の消失が著しく将来的には夏場には氷が完全に消失してしまうことになりかねないと言われています。    
1990年以降北極海の海氷は200万平方キロメートル以上の海氷が失われています。海氷の縮小により資源開発が進んで来たり、新たな航路の設定が言われてきております。温暖化により海水温度が上昇すると暖かな海水が北極海に流入することにより海氷の基底部に影響が出ます。0.2度程度の海水の温度上昇でも海氷の基底部には大きな影響を与えるだろうと言われています。また融解により氷の厚さが薄くなると今まで氷で遮られていた光が透過するようになり、更に海水温が上がることになります。
 北極の氷の減少は生態系にも影響を及ぼしています。北極に生息するホッキョクグマは氷の減少で餌となるアザラシの確保が出来なくなってきており一部では餓死するホッキョクグマも出てきています。2006年にはホッキョクグマとグリズリーとのハイブリッドが発見されています。グリズリーとの混血種は今までは自然界で発見されておらず、これはホッキョクグマの生息域が減少した結果の種の保存からくるものではないかと言われています。記事参考
 
 平成25年12月09日


 


危機的な地球2013 No7

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 危機的な地球20132013/11/20
No7

水問題まとめ
 人口増加の要因となったのは食糧生産技術革新です。技術の革新によりより多くの人が食料を手にすることができるようになりました。食料生産と経済は関係が深く、食料生産(食料確保)が充分にできない地域では経済の発展が遅れています。言い換えれば経済発展は食糧増産なしには考えることができないということです。食糧生産技術の向上により収穫量は増えてきましたがその一方で生産が出来なくなり廃棄される農地も増えてきています。いくら食糧生産技術が向上したとしても農産物生産に必要な大地、水、光、栄養素が維持できなければ持続可能な生産が出来ないことになります。食糧生産大地、水、光、栄養素の中でも人間が人工的に対応できないのが水です。持続可能な食糧生産を行うためには地下水の使用量に制限をかけて計画的に食糧生産を行わなければならないことになります。しかし、それでは今後90億を超える人々すべてに食料が行きわたることにはなりません。水は石油よりも重大な問題なのです。
 地下水を利用した灌漑方式にセンターピポットがあります。しかし、衛星写真によると一部の地域では地下水が枯渇して放棄されたセンターピポットの跡が茶褐色の円となって映し出されています。レスター・ブラウン氏によると水資源の減少は中国、インド、アメリカに及んでおり、これらは世界の食糧生産基地でもあります。特にインドでは異常な地下水の汲み上げにより、ある地域では地下水位が1年間で6mも低下し、別の浅い井戸では既に95%の井戸が枯れている状態だとしています。またアメリカのカンザス州では灌漑面積が1982年と比べ41%も減少しているとしています。経済が発展すると都市化が進み更に水の需要が高まり農業用水から取水するため、尚更灌漑に必要な水の確保が出来なくなってきます。農業生産技術でも反収の収穫量に限界が来ており、今後の食糧生産に陰りが出てきています。水なしでは経済も人口も維持できないことを知っておかなければなりません。
 
平成25年12月04日


 


危機的な地球2013 No6

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危機的な地球20132013/11/20
No6
地下水
地下水滞留時間

 帯水層の地下水の流速は遅く1日に数僂ら数百mの速さで流れ平均では1日1m程度だとされています。帯水層は地下水面より下にあって飽和状態であるため周りの土壌や水の重さによって圧力を受けているので大気圧よりも高い圧力がかかっています。このような状態を被圧地下水と呼びます。被圧地下水では圧力によって流れが遅く、若しくは停滞している場合もあります。このようにして地下水が地下に留まっている時間を滞留時間といいます。滞留時間は地下水が地下に蓄えられている量(貯留量)とそこに流入・流出する流量から知ることができます。

地域

帯水層

滞留時間(最大)

オーストラリア

大鑚井盆地

110万年

エジプト

サハラ砂漠北東部

4万5千年

ベネズエラ

マラカイボ市

4千年

南アフリカ

カラハリ砂漠

3万3千年

テキサス州

カリゾ岩石

2万7千年

東京湾岸

地下2000m

3万6千年

ハワイ島

オアフ島

100年

ウィキペディアより

このようなことからも地下水が一旦枯渇するともとの状態に戻すことが不可能なことを知ることができます。水の枯渇は食糧生産に大きなダメージを与えるとともに、将来に亘る水を使うことになり未来の子供たちを苦しめることになります。持続可能な食糧の生産方法を考えなければ成りません。

平成25年12月03日


 




危機的な地球3013 No5

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危機的な地球20132013/11/20
No5

地下水
 俗にいう地下水は地面の下にある水のことを指していますが、地下水には概ね二つに分類することができます。地下には地下水の圧力と気圧がつり合う水辺面があってこれを地下水面と呼んでいます。この地下水面より下の部分では帯水層と呼ばれる地層に水が飽和状態で満たされており、これを狭義では「地下水(地層水、間隙水)」と言います。地下水面より上の地中では土壌間に水は満たされておらず不飽和の状態で存在します。このように地下水面より上の不飽和状態の水のことを「土壌水」といい、「地下水」と区別されています。広義の地下水は「土壌水」と「地下水」に分類され両者とも地中にあるので地中水と呼ばれます。地中水に対して河川や湖など地表面にある水は「表流水」と呼ばれます。

化石水
 地下水にも色んなものがあります。地下水を蓄える帯水層も1層のみではなく何層かあります。井戸が枯れても深く掘ればまた別の帯水層にあたることもあります。また、雨水の浸透により蓄えられる場合も数年から数百年といいた年数のかかるものもあります。農業で使われる地下水は主に化石水と呼ばれるもので、太古の昔に地殻変動などで海や湖だったところの水が地中に封じ込められて出来たものです。化石水は数千万、数億年前に形成されたもので補充のできないものです。化石水のほかにもマグマ熱により熱せられ地下水となるものもあります。ここで問題なのが農業で使用する大量の地下水が主に化石水であり、雨水によって補充されないことです。地下水も石油と同じく枯渇する危険があるということです。
 

平成25年11月29日


 


危機的な地球2013 No4

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危機的な地球20132013/11/20
No4


水と食料
 穀物を生産するには水が必要です。穀物1tを作るのに必要な水は1000tとされています。この農業で使われる水の元は灌漑(かんがい)用水で世界の穀物の40%は灌漑農地で生産されています。灌漑とは人工的に水を外部から与えることで地下水が主に使われています。1960年以降世界の穀物生産が3倍以上に拡大したのは灌漑設備によるものです。水路から水を農地に引いたり、地下水を汲み上げて大型スプリンクラーで巨大な円を描きながら水を円形状に散水したりしています。1950年の灌漑農地は1億ヘクタールでしたが50年後の2000年には7億ヘクタールまで増加しています。しかし最近では灌漑農地の拡大も限界に達し、それどころか水が枯渇して放棄された農地が増加しています。地球上の淡水の割合は2.5%で淡水の3分の2は氷河の氷、3分の1は地下水、河川・湖等の地表水は0.0075%にしかすぎません。灌漑には河川や地下水が必要です。河川に於いては上流部にダム等を建設して水を確保していましたが、現在ではダムを建設する場所が減少しており、そのダムの水も工業用水、生活水にも使われています。河川の水は降雨によってもたされますが天候異常によって少雨乾燥が続くとダムの水が確保できなくなります。もう一つの水の確保として地下水を利用する方法があります。地下水の水源は地表に降った雨が地下に浸透して流れるものと、雨水の影響を受けない古い時代に形成された(化石水)ものとがあります。問題は農業で使われる地下水は化石水と呼ばれるもので、この化石水が枯渇すれば灌漑農業が出来なくなり、世界の穀物生産に影響を与え食料不足となります。現在も世界人口を養うために地下水の過剰な汲み上げが行われています。過剰な汲み上げは将来の穀物生産を前倒しにしていることとなり非常に危険な行為と言えます。また、限りある地下水の水位の低下は穀物生産を減少させることなります。記事によると中東では人口が増え続ける一方で歴史上初めて穀物生産量も減少しており、この減少を止めることができない状態となっています。
 
平成25年11月28日


 


危機的な地球2013 No3

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危機的な地球20132013/11/20
No3

水と生命

 水を安定して使うには人口を安定させること、水使用の効率を高めることです。人口問題では途上国を中心に2050年には今より30億人増えて95億人に達するとされています。しかし、新たに増加する人々は途上国が中心であり環境整備面からしても困難なことを伺わさせます。また、水の効率を高めるためには農業では生産性を向上させ反収を増やすことですが、1950年以降3倍近くまで生産性は向上しておりこれ以上の増収は限界に来ています。工業用水や生活用水では生産機械等の性能向上により水使用の効率が上がってきていますが、経済の発展とともに工業製品は増加してくるので、水の使用を制限することは経済を低迷させることとなります。また、人体の生命維持にも水は不可欠です。
 日常生活において一般的に人間が1日に排出する水の量は成人で23ℓと言われています。1日のうち尿や排便で1.5ℓ、呼吸や汗で1ℓとされています(体格や人種、運動量によって違いますが一般的な日常生活での目安です)。一方水分吸収では飲み水で1.5ℓ、食事等で1ℓ、合計2.5ℓの水を必要としています。生まれたばかりのあかちゃんの体重の約80%、成人で5060%が水分で、年齢とともに水分割合は低下していきます。人間が1日に確保しなければならない水は飲食などの直接的なものと食料生産に必要な間接的なものがあり、1日約4ℓ程度の水の確保が生きるために必要とされています。しかし、どのようにして増え続ける水の需要を満たせばいいのでしょうか?
 
平成25年11月25日



 


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