E は本当に  なのか        - 大気の循環 -                    ガイドマップ  ホーム
 
 酸素が減っている

大気中のCO2濃度は最近、年2ppmのペースで増え続けているらしいが、酸素の濃度は年4ppm(1999〜2005年)のペースで減っていることが国立環境研究所の観測でわかっています。

原因としては大気汚染や海洋汚染、森林伐採などではないかと考えられています。この調子なら2500年で1%減ることになります。

そのため現在、大気の酸素濃度は現在ではおよそ20.9%にまでなっているそうです。
また酸素の減少率をもとに計算すると、化石燃料由来のCO2のうち、30%が海に、14%が森林などに吸収されているといいます。

今から百年前には年間十億トンに達していなかった化石燃料の消費が、現在では六十億トンに激増しています。

化石燃料1.0トンの燃焼は、ほぼ1.0トンの炭素をCO2として放出すると言われています。経済活動と人口・家畜増によるアマゾンの森林破壊、熱帯雨林の伐採、砂漠化、化石燃料の消費がCO2の放出増をもたらしています。

CO2はこの50年間、ほぼ
年2ppmのペースで増え続けている。CO2増大が心配されますが、化石燃料の埋蔵量を全部燃やしても大気中の酸素の0.5%を消費するだけのようです。

 
 光合成で作られる酸素

酸素は光合の副産物です。たとえば、森自体はじつはあんまり酸素を作り出していないようです。

植物は、酸素を吐き出した後に、二酸化炭素を吸っているのです。光合成によって「炭水化物」を作ることが目的なのです。

成長の良い木は、自分の体を作るために
炭素を固定し、酸素を出していて、もうほとんど成長しない木が多数を占めている密林では、あんまり二酸化炭素を吸収し酸素を出しているとはいえないといいます。

木も光合成しますが、太古の昔、地球の酸素の大部分を作り上げたのは
シアノバクテリアです。

海の浅い部分(光があたる部分)で、植物プランクトンや
昆布やワカメが光合成しています。それで、酸素が生成します。

そのような
みたいなものが残っている以上、地上の大部分の植物がなくなっても酸素自体はなくならないようです。
多少大気の組成が変わるかもしれませんが。

 
 酸素が減る原因

NASA の発表によると、地球の酸素が1日に400トンも宇宙へ放出されていることが、人口衛星のデータから発見されました。

原因は、地球大気の最上部が太陽風に吹き飛ばされ、彗星の尾のように伸びて、地球の引力圏を超えた部分が宇宙へ消えるそうです。


酸素が減少しつつも、将来の心配はしなくてもよさそうです。ただ、荒れ果てた死に行く森林を放っておいたら、エコではないでしょう。


  
  
 
太陽地球人:光合成のはなし

 
 森林は二酸化炭素を吸収しない

森林は光合成でCO2を吸収しますが,枯れて朽ちて分解された木材から同じだけCO2が排出されるので,基本的に差し引きゼロとなります。

特に熱帯雨林だと,土壌中の微生物が元気なので,植物が枯れた途端にかたっぱしから分解され,せっかく植物が吸収して「木」として固定されたCO2が,すばやく
大気中に還ってしまいます。

その木材を住宅等に使用すればCO2の排出量を減らす事になります。しかし住宅も永久ではなく、ある時点で廃材となり燃やしてしまえば、終始はゼロなのです。

ちなみに、森林から樹木を伐採し、製材し、使用するまでに使う石油と、石油を中東から輸入、精製し、重合し、プラスチックを作る時に使う石油を比較すると、現在は森林から材木や燃料用の木材チップにする方が石油を多く使っているらしい。(武田邦彦 参考)

 
 汚染物質を分解

大気中の汚染物質を分解するヒドロキシラジカルという物質が知られています。大気中に自然に存在する水蒸気や一酸化窒素と酸化・還元反応を繰り返すことで再循環しています。

でもその際に生じる人間に有毒な大気汚染物質、
オゾンガスが問題でした。成層圏のオゾン層は紫外線を遮断してくれますが、それより下層のオゾンは温室効果ガスの一種であり、人間に有毒なのです。

しかし、中国広東省の珠江デルタ地帯は、高濃度のヒドロキシラジカルが検出された場所ですが、大気中に含まれているオゾン量が少なかったのです。結果、ヒドロキシラジカルの再循環には、一酸化窒素を伴わない別の経路があるのではないかと推測されます。

専門家は「この謎が解ければ、地球の大気にプラスの効果を持つ物質がわかる。有害な
汚染物質が素早く分解されつつ、オゾンも生成されないという一石二鳥の仕組みが明らかになる」。
  

 
 水蒸気濃度



今世紀に入って地球の気温上昇が鈍り、横ばい傾向になっているのは、上空の成層圏にある
水蒸気の減少が関係しているとの分析を2010年2月、米海洋大気局(NOAA)が発表しました。

今世紀末に気温は20世紀末に比べ1.1〜6.4度上昇するとの予測がありますが、温室効果ガスの二酸化炭素(CO2)は増え続けているのに対し、気温は横ばいなことから、地球温暖化は止まったと疑問視する 専門家もいます。

研究によると、成層圏下部の水蒸気濃度は2000年ごろを境に、
10%程度減っていました。そのため、温室効果ガスなどによる気温上昇の効果を25%程度抑え、本来なら気温が0.14度上がるところ、0.10度にとどめたと分析。

80〜90年代で気温上昇が大きかったのも、
水蒸気量の多さと関係していた可能性があるといいます。

 
 大気組成

今日の大気組成
 

成分名 化学式 体積%
窒素 N2 78.084
酸素 O2 20.946
アルゴン Ar 0.934
二酸化炭素 CO2 0.036
ネオン Ne 0.00182
ヘリウム He 0.000524
メタン CH4 0.00015
クリプトン Kr 0.000114
水素 H2 0.00005


 

 
 CO2のサイクル

CO2の放出の起因

化石燃料等に起因 55億トン/年
熱帯雨林の伐採等 16億トン/年
人の呼吸 約320Kg/人、年

CO2の蓄積(吸収)

海洋の吸収 20億トン/年
北半球の森林の成長 5億トン/年
大気中の残存量 32億トン/年

CO2の現存量

大気中 7000億トン
陸上の植生や土壌中 20000億トン
海洋 400000億トン

       (久田安夫 参考)

 
 酸性雨の原因

地球上では、硫黄酸化物,窒素酸化物などが、大気中の水蒸気と反応して酸性雨を降らしています。酸性雨の原因物質の主犯のひとつである二酸化硫黄の排出量は中国が世界一です。

それは中国が石炭火力発電に依存しているためです。中国の発電電力量は2008年上半期は1兆6,803億kWhで、製造業を中心に拡大する中国経済の大きさとエネルギー
効率の悪さが、この数値を押し上げているのです。

硫黄酸化物など二酸化硫黄の大量の排出源は、小規模火力発電所。その多くは平均出力容量が5万kWを下回る程度で、燃焼効率は悪く大気汚染の原因となっています。

中国の大気汚染は偏西風により米国へ向かう途中、日本と韓国に酸性雨を降らせ、さらに石炭を生産する山西省太原から米国までの通過地区に
大気汚染と健康問題をもたらしているといいます。 (かしわぎりか)
  

 
 



 

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