DS930810のブログ

筆者は自然や自然現象に関心が相当あるので自然に関する記事(天文, 地理, 生物)を書いていきたいと思います。かつては1日2記事を適当な時間に投稿していましたが今のところは午後6時に1記事投稿する形にしています。

二酸化炭素と温暖化の関係 少し量が増えただけでも...

 最近記事のネタが無くなってきたうえに忙しくなったため、更新が途絶えてきましたがなるべく続けていきたいと思います。また、今までの記事は文が長すぎたため、これからは今までの半分程度の量の記事を書いて行きたいと思います。

 

目次

1. 二酸化炭素と温暖化

 二酸化炭素は炭素原子1つに酸素原子が2つ二重結合をした形状をしている分子であります。そして、炭素原子1つと酸素原子が2つ結合しているため、窒素と酸素が中心である空気よりかは重いです。

 また、二酸化炭素は水に非常に溶けやすい気体であり、水に溶けると炭酸になるがこの炭酸は結晶としては不安定であるため、単体として取り出すには非常に特殊な環境でなければなりません。そのため、炭酸は実質水溶液中のみに存在している物質であり、身近なものでありながらその姿を見ることが出来ないようになっています。

 ここまでは二酸化炭素について簡単に書いて行きましたが二酸化炭素の特徴としては温室効果があることであり、顕著な温室効果を有する気体では二酸化炭素が最も地球上の大気には含まれています。

 そのため、二酸化炭素の削減が地球温暖化の抑制に最も重要であります。

 

2. 二酸化炭素濃度

 二酸化炭素は動植物の呼吸によって酸素と反応をすることで発生します。しかし、光合成によって酸素に分解される上に海水も二酸化炭素を吸収するため、二酸化炭素の濃度は280 ppm (0.028 %)に保たれてきました。

 けれども化石燃料の使用は地球の循環に含まれていないため、二酸化炭素濃度は産業革命以来急激に上昇し、現在では408 ppm (0.0408 %)にまで上昇するようになりました。

 この量は明らかに無視できないものとなっており、以前の記事で地球上に存在する二酸化炭素の総質量を計算し、2.815×10^16 kgの二酸化炭素が存在することが分かりました。そのため、二酸化炭素の総量は値は若干ずれるものの産業革命前から8.83×10^15 kgも増えたこととなり、この重さは富士山の3倍ほどであります。

 このように聞くと大して重くなさそうにも見えますが反対にわずかこれだけの量の二酸化炭素が地球の気候を変えていることとなり、二酸化炭素が少しでも排出されると地球の環境が大きく変わることが分かります。

 そして、過去には二酸化炭素の量が現在とは比較にならないほど多かった時代もあり、その時には地球の気温が信じられないほど高くなったほどであります。

 

3. 恐竜時代の二酸化炭素量

 ここまでは現在の二酸化炭素濃度について書いてきましたがここからは恐竜時代の二酸化炭素濃度について書いて行きます。恐竜時代は大型の爬虫類である恐竜が中心の時代であり、爬虫類は変温動物であるため、当然恐竜時代の地球は非常に温暖であることが容易に想像できます。

 では、どれほど温暖であったかと言うと平均気温が25 ℃程度もあったと言われており、この温度は現在の地球よりも10 ℃近くも温度が高いほどです。そのため、南極や北極にさえ氷河が無い状態となっており、恐竜時代の気温がいかに高いかが伺えます。

 そして、この気温の高さの原因は二酸化炭素にあり、恐竜時代の二酸化炭素濃度は一説によると2,400 ppm (0.24 %)と現在の6倍程度もあり、これは地球上で3番目に割合の多いアルゴンの4分の1に及ぶほどであります。

 そのため、恐竜時代は超温暖化状態となっており、熱帯は今まで以上に暑く、冷帯や寒帯と言った寒冷地は存在しなかったと考えられます。

 しかし、この超温暖化状態も永遠に続くわけでは無く、6,500万年前の巨大隕石の超突により、地表から巻き上げられた塵が太陽の光を遮るようになり、地球の平均気温は10 ℃を下回るようになりました。更にその後は二酸化炭素の濃度も減少し、最終的には240 ppmをも下回るようになりました。

 このように二酸化炭素濃度は地球の気候に大きな影響を及ぼし、更に二酸化炭素自体は大気中のそこまで多くの割合を占めていないため、たがたが富士山の数倍程度の重さの二酸化炭素が地球の環境を変えているほどになります。

 以上、二酸化炭素濃度が地球に及ぼす影響についてでした。

 

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