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地球深部探査船「ちきゅう」による南海トラフ地震発生帯掘削計画実施中

海洋研究開発機構(理事長 加藤康宏)の地球深部探査船「ちきゅう」は、統合国際深海掘削計画(IODP)による最初の研究航海となる「南海トラフ地震発生帯掘削計画」を実施するため、平成19年9月21日16時、和歌山県新宮市新宮港から紀伊半島沖(新宮市南東沖約80km)の熊野灘の掘削海域に向けて出港し、翌9月22日午前1時に最初の掘削地点であるNT2-03に到着し、パイロット孔の掘削準備作業を開始した。

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今後の主な予定は以下の通り。
9月21日〜11月16日 第1次研究航海。 11月17日〜12月19日 第2次研究航海。 12月20日〜平成20年2月5日 第3次研究航海。 2月5日 新宮港入港。

地震、特にプレート沈み込み帯で発生する巨大地震は、地球上でもっとも深刻な自然災害。統合国際深海掘削計画(IODP)では、壊滅的な巨大地震や津波がなぜ発生するのかを解明するために、そして長い年月をかけて起きている地球変動の姿を明らかにするために、マントルの掘削探査を行う。

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「南海トラフ地震発生帯掘削計画」(南海掘削)は、世界中の科学者が集結し、数年にわたって実施される一大科学掘削計画。南海掘削は、科学史上初めて、巨大地震が幾度なく発生してきた地震断層に向けて掘削し、地震発生のキーとなる岩石試料を採取するのみならず、現場でのデータ観測を試みる壮大な科学計画。全体を以下の4段階(ステージ)に分けて掘削する計画であり、ステージ1では、掘削孔内における各種物理データの取得、海底下最大1,000m程度までの試料採取等を実施。本年度実施する3つの研究航海はいずれもステージ1の段階に属する。その後、ステージ2(巨大分岐活断層へのライザー掘削:海底下約3,500m)、ステージ3(プレート境界断層へのライザー掘削:海底下約6,000m)、ステージ4(長期孔内計測装置の設置)の実施を予定。

※ 上記の予定は海気象等の状況によって変更することもある。
「ちきゅう」情報発見サイト

地震関連の記事の絡みとして、この探査の事も是非取り上げてみたいかと。JAMSTEC 海洋研究開発機構地の球深部探査船「ちきゅう」が9月22日 和歌山県紀伊半島沖(新宮市南東沖約80km)の熊野灘の掘削海域にある最初の掘削地点であるNT2-03に到着し、パイロット孔の掘削準備作業を開始したそうです。

■ そもそもマントルとは何か。どうして採取する必要があるのか
マントル(mantle)は、地球型惑星内部や衛星の地殻と核(コア)との間にある層の呼称。地球の場合は、大陸地域で地表約30〜70kmから、海洋地域で海底面下約7kmから約2,900kmまでの範囲を指す。地球のマントルはかんらん岩を主成分とする固体の混合物である。

固体の岩石が何故対流するのか。氷河が固体の氷でありながら,長い年月を掛けて変形しながらゆっくり流れているように、マントルもゆっくりと長い時間を掛けて地球内部を対流していると考えられている。
中央海嶺の下では、かんらん岩がより深い地下から対流によって上昇している。マントル内部で発生する巨大な流れが地球環境変動に重要な役わりを果たしていると考えられている。人類はまだマントルそのものを直接手にしたことは無い。

南海掘削は、科学史上初めて、巨大地震が幾度なく発生してきた地震断層に向けて掘削し、マントルを採取しようとする探査である。マントルからサンプルを採取し、深度・場所別に成分、密度、強度、等様々な点を分析する事で、地下の構造、マントル対流の仕組み、地震発生のメカニズムを解き明かそうというもの。また、マントル域という高圧・高温の極限環境下においても、微生物が生息している可能性も高く、もしも発見できれば、地球における生命誕生の起源を探る手がかりになるものと期待されている。

参考:wikipedia マントル

マントルの採掘ですか。月より遥かに近いのに、人類が手を伸ばす事の出来なかった世界。それが今可能となろうとしているとの事。その作業を行う事が如何に困難なものであるのかは、今回の探査が如何に大掛かりなものであるかを観れば、推し測る事が出来るというものですね。それにしてもこの船のヤグラは大きいですね。船底からの高さは、なんと130m!!にも達するのだとか。驚きです。

■ 「ちきゅう」船体データ
「ちきゅう」は、人類史上初めてマントルや巨大地震が発生する場所を 掘り進める世界初のライザー式科学掘削船。この巨大な船は、水深2,500mから、地下7,000mの深さまでパイプを掘り下げ、コアを掘削する能力がある。
・全長 210m (新幹線約8両分)
・型幅 38.0m (フットサルコートくらい)
・船底からの高さ 130m (30階建てのビルに相当。)
・船の上にあるタワーは約70m
・最大乗船人員 150人
・ヘリコプターデッキ (30人乗り大型ヘリコプターが発着可能)

リンク先のちきゅうキッズのムービーを幾つか見ていただくと判りやすいのですが、地球深部掘削作業の工程は物凄く手間の掛かる作業のようです。その深さまで真っ直ぐに掘る事の出来る技術も凄いのですが、その作業を常に波風の影響を受ける海洋上の船によって行われている事に驚かされます。船体の下部には360°向きを変えられる6基の巨大なスクリューが備え付けられており、人工衛星からの位置情報を元に、常に位置を修正する事が可能であるとの事。私は人工的な泥水を用いて圧力に対応する掘削能力の高さもさる事ながら、この自動船位保持システムの運用能力の高さに驚きました。マントルを直接採取し、その成分を科学的に調べる事も科学ですが、その採取の為に用いられる技術や運営能力も高度な科学の賜物と言えるのではないかと思います。

■ 地球深部まで掘る
「ちきゅう」は、より深く到達するためにライザー掘削技術を科学研究用に初めて導入した。

● ライザー掘削システム
「ちきゅう」は海洋石油掘削に使われているライザー掘削技術を科学研究用に初めて導入した。ライザーパイプの内側には、地層を掘り進むためのドリルパイプがあり、泥水と呼ばれる物理的・化学的調整を施した特殊な液体を船上のポンプによってドリルパイプの内に送り込み、孔底まで流し込む。送られた泥水は、ドリルパイプの先端のコアビットから噴出した後、孔内では孔壁とドリルパイプの隙間、海底面から船上までは、ライザーパイプとドリルパイプの隙間を通って戻ってくる。この泥水循環が掘削孔内の圧力バランスを保った安定した掘削や、海底下数千メートルを掘り抜く重要な鍵となる。(泥水ではなく、海水を用いた従来の掘削も可能)

● コア(柱状試料)採取方法
コアサンプリングシステムは、コアビット、インナーバーレル、アウターバーレルの3つから構成されている。コアビットの中央には開口部があり、コアを削り取りながらうまくインナーバーレルに収めるような構造になっている。船上からドリルパイプの中に投入され、コアを採取した後、ワイヤーラインを用いて回収される。

■ 地球深部を科学する
コアは「生もの」であり、地表に上がってくるとその環境の違いからその性質が刻々と変化してしまる。そのため、「ちきゅう」には船上ですばやく分析できる研究設備が備えられている。

● コアの切断
ドリルフロアから運ばれてきた長さ約9mのコアを1.5mずつに切断し、セクション(掘られた場所)ごとに細かく番号を振り分け、コンピュータに登録し、管理する。

● X線CTスキャン
X線を使用した非破壊計測器で、半裁する事によって、コア試料の物性や構造が変化してしまう前に、内部をビジュアル化する。

● 品質管理・サンプリング
コアに含まれるガスや流体も貴重なサンプルであることから、嫌気環境でのサンプリングや、周囲からの汚染を抑えた状態でのサンプル処理を行う。

● 微生物分析
地下圏微生物は、低温、嫌気(無酸素)状態で生息しているため、室温で高酸素条件下に長くさらされると状態が変化し、死滅する可能性がある。そのため、嫌気状態でサンプル採取や微生物試料の凍結保存・培養を行う。

● コアの半裁
船上および陸上での各種分析に用いられる分析用コア(ワーキングハーフ)と、保存される保存用コア(アーカイブハーフ)に半裁する。

● サンプル処理
分析や実験に必要となるサンプルを抽出。

● 古地磁気分析
コアに含有される磁性鉱物に記録された磁場の計測を行い、年代判定を行う。

● 古生物・岩石学分析
堆積物中に含まれる微化石や鉱物を観察し、堆積物の年代判定、過去の地球環境推測、岩石の成因や地殻内環境の特定を行う。

● 地球化学分析
各種の分析装置を用いた分析を行う。

● データ統合

● コアの保管
コンテナ(半割コアを約8,000 m深度長分収納可能)にコアを冷蔵保管。

● 検層
採取した地質サンプル以外にも、船上から掘削孔に特殊な観測機器をワイヤーラインで降ろし地層の様子を調査。 音波(弾性波)や放射線、電磁気等を用いて、地層の間隙率、鉱物組成、熱流量等を計測するほか、孔壁のカラー画像作成や地層内流体を採取することができる。コアに比べて、現場のデータをリアルタイムかつ連続的に取得することができ、高解像度(解像度約5mm)の画像では、分かりにくい地層の割れ目や、過去の気候変動の痕跡を示す微小な岩石の変化まで捉えることが可能。

● 長期孔内計測システム
掘削を終えた孔内に観測装置を設置して地殻内の変動を長期間にわたり観測する。

■ 船体をコントロールする
● 自動船位保持システム(DPS)
「ちきゅう」は、海上での風、波、潮力に流されることなく、船を掘削地点上の一定範囲内に保持することができる。 常にGPS(全地球測位システム)により船の位置を確認し、常時7基(6基のアジマススラスタと1基のトンネルスラスタのスラスタの推進方向を360度変え、風や潮流等に流されることなく、船体(ムーンプール)の位置を一定に保持する。最大で風速23メートル/秒、波高4.5メートル、海上流速3-4ノットまでの環境でその能力を発揮することができ、数ヶ月、長ければ1年間以上も同じ地点にとどまりながら掘削を行うことができる。

いやはや、こうして見ると、探査船「ちきゅう」の規模がとてつもなく大掛かりなものであると判りますね。是非ともこの調査が無事に達成され、地震大国日本がとるべき対策や、これからの地球を考えていく上で重要なカギとなる情報が引き出される事を祈りたいですね。

揺れる前に知らせる『緊急地震速報』10月1日スタート

■ 気象庁 緊急地震速報NHK 緊急地震速報wikipedia 緊急地震速報

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NHKでは2007年10月1日からテレビ・ラジオのすべてのチャンネルで緊急地震速報を伝えることになっている(国内向け放送のみ 海外向けNHKワールドではテレビ放送においての緊急地震速報テロップは一切表示されない。民放は緊急地震速報の放送に慎重で、テレビでは2007年10月以降、ラジオでは2008年4月以降順次、速報を放送する予定になっている。また、地上デジタルテレビジョン放送、ワンセグおよびBSデジタル放送では、Gガイドを利用した配信が検討されている。携帯電話では、NTTドコモ・KDDIおよびソフトバンクの端末で緊急地震速報を受信できるようにするため、配信システム・基盤をそれぞれ開発し、2008年発売の新機種からの受信機能搭載をめざしている。
地震は、P波と呼ばれる小さな揺れのあと、S波と呼ばれる大きな揺れが来る。緊急地震速報は、このP波をとらえ、地震の規模や震源地を予測し、大きな揺れのS波が来る数秒から数十秒前に発表するもの。
気象庁は、震度5弱以上と予測された時発表する。ただ、震源の近くでは、情報が間に合わない可能性や、予測震度で、プラスマイナス1程度の誤差があるといった技術的な限界もある。しかし、わずかな時間を生かして地震の被害を減らすことができるものと期待されている。
緊急地震速報と緊急警報放送は別のもの。緊急警報放送は、放送局から「ピロピロ」という警報音を兼ねた信号を送ることによって、特定の機能を持つ受信機を自動的に作動させ、深夜などでも災害情報を伝えようというもの。NHKでは、津波警報や大規模地震の警戒宣言などを、テレビとラジオのすべての放送波で速報する。一方、緊急地震速報は気象庁の新しい防災情報で、放送の際に自動的にテレビやラジオのスイッチが入ることは無い。
■ 関連記事高感度地震計で地下を探れ / サイエンスZERO 第175回

ついに始まりますね。まずはNHKのTVラジオにおいて運用が開始され、順に民放、携帯という形で速報を受信できるようにするとの事。これは緊急警報放送のように専用受信機を必要としな分、多くの人に情報を伝達できる可能性があるものの、あくまで現時点ではスイッチが入った状態で視聴している状態でないと確認出来ないという問題もあります。特に車の運転中等でこの放送を確認しても、周りの車はラジオを聞いてない(確認出来ない)という状況も生まれるはずです。そうした場合、後続の車が情報を聞いていないおそれがあることを考慮し、あわててスピードを落とさない。等の注意を払いつつ、避難行動に移る必要があるわけです。そうした事を考えると、カーラジオなどにおいては、緊急警報放送のシステムのように、強制的にテレビ・ラジオのスイッチを入れたり出来る機能も望まれるのではないか?とも思います。

また、一般的な職場環境の事を考えると、テレビ・ラジオ以上にインターネットの環境の方が遥かに浸透している事を考えれば、インターネットプロバイダ企業・等とも連携し、ネットでの警報の伝達手段も単なるニュース速報的なものではなく、これらと同様の機能を普及させた方が良いのではないかと思います。

(追伸:OCN等の一部プロバイダ等では別途料金を追加すれば専用機によるサービスがあるようですし、無料のフリーソフトP2P地震情報の配信サービスもあるようです。)

本当はこうしたシステムから警報が出される日が来ない方が有りがたいんですけれどね^^;。ちなみに、これら警報を確認した場合、下記の対応を心得ておくべきである。との事です。


■ 利用の心得
● 家の中
家の中での対応が基本であり、学校や職場などで緊急地震速報を見たり聞いたりした時の行動についても日ごろから十分考えておくことが重要です。
・頭を保護し、大きな家具から離れ、丈夫な机の下などに隠れる。
・あわてて外へ飛び出さない。
・その場で火を消せる場合は火の始末、火元から離れている場合は無理をして消火しない。
・扉を開けて避難路を確保する。

● 屋外
・ブロック塀の倒壊や自動販売機の転倒に注意し、これらのそばから離れる。
・ビルの壁、看板、割れたガラスの落下などに備え、ビルのそばから離れる。

● 運転中
・後続の車が情報を聞いていないおそれがあることを考慮し、あわててスピードを落とさない。
・ハザードランプを点灯するなどして、周りの車に注意を促したあと、急ブレーキをかけずに、緩やかにスピードを落とす。
・大きな揺れを感じたら、急ハンドル、急ブレーキを避けるなど、できるだけ安全な方法で、道路状況を確認して左側に停止させる。

● つり革、手すりなどにしっかりつかまる。
施設の従業員らの指示に従うことを基本にする。施設従業員らから明確な指示が無い場合は、以下の対応を基本とする。
・その場で、頭を保護し、揺れに備えて身構える。
・あわてて出口・階段などに殺到しない。
・つり下がっている照明などの下から退避する。

追伸)
この記事を書いているAM2:22現在、愛知では震度1に満たないような微弱な地震がありました・・・。神奈川県で震度5強の地震が発生したそうです。このシステムは9時からの運用開始だったので、今回は間に合わなかったですね・・・。被害が無い事を祈るばかりです。

サンゴ礁の脱色白化現象・赤潮・青潮


先にUPした記事 「二酸化炭素が海洋を死滅させる」気象学者の予測 に対して「こごとさん」からいただいたコメントが気になり、サンゴの白石化と赤潮と青潮に温暖化や海水の酸性化の影響があるのかネットで検索してみました。

■ サンゴ礁の脱色白化現象

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■ サンゴ礁の脱色白化現象サンゴ礁 wikipedia
造礁サンゴは、褐虫藻からの光合成産物、または自らの触手で動物プランクトンを捕食することで栄養を摂取している。褐虫藻の光合成が宿主の栄養供給にどれだけ貢献しているかの見積もりは、研究報告によって異なっている。サンゴ礁はもともと外洋に面しており、光合成に必要な無機塩類に乏しい環境なので、海藻や植物プランクトンは少ない。サンゴの体内の褐虫藻はライバルの少ない環境で、サンゴが出す老廃物を利用して光合成を行い、ひいては宿主のサンゴも養うことができる。逆にいえば海が富栄養化すると、海中に漂う植物プランクトンの方が光合成に有利になるため、植物プランクトンの増殖により海水の透明度が低下、褐虫藻が生存できなくなる。その他にも水温の急な上昇などにより、褐虫藻がサンゴの組織内に保持できなくなる場合がある。この場合のメカニズムは、富栄養化した海水中で水温が高くなると褐虫藻の光合成活性が著しく上昇し、炭酸同化に使いきれないほどの光エネルギーを吸収、これが活性酸素を大量に発生させてサンゴの体組織を損傷、褐虫藻の排出に至ると考えられている。

水温の上昇によって、今までサンゴの周りにあまり居なかった植物プランクトンが増えてしまう事で海水の透明度が低くなり、サンゴの中に共生する褐虫藻(かっちゅうそう)が光合成を行う事が困難になる。
他にも、水温が高くなると褐虫藻の光合成活性が著しく上昇する事に拒否反応をして吐き出してしまい、サンゴが生きられなくなってしまう(白石化する)という事のようです。なんだか複雑な話ですね。特に共生している生物が活性化しすぎる事へストレスを感じてしまうとは驚きました。一口に共生といっても、環境のバランスというものも重要なポイントなのですね。


■ 赤潮

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■ 地球温暖化−赤潮赤潮 wikipedia
赤潮(あかしお)は、プランクトンの異常増殖により海や川、運河、湖沼等が変色する現象である。
水系の富栄養化が主な原因とされる(→栄養塩)。従来、粉石けんに含まれているリンが問題視されたが、近年では栄養塩の供給側の問題に加えて、塩に対する浄化側の作用低下の一因として、護岸工事による干潟の減少が問題視されている。赤潮は、地球温暖化の影響で起こっているとも言われている。地上の温度が上昇すると海水の温度も上昇する。赤潮は、 生活廃水や工業廃水により、窒素やリンが増加し、さらに水温が一定温度に達することにより大量に発生します。
・溶存酸素濃度の低下による窒息
・鰓にプランクトンが詰まる事による物理的窒息
・藻類が産生する毒素による斃死
これらの作用により、漁業、特に養殖現場では特に大きな被害が出る。また、有毒藻である渦鞭毛藻類などの産生する毒素が貝類の体内に蓄積し、それを食べた人間に健康被害を及ぼすこともある

■ 青潮

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■ 青潮の起こりかた青潮 wikipedia
青潮(あおしお)とは、海水に含まれる硫黄がコロイド化し、海水が白濁する現象である。赤潮と同様に魚介類の大量死を引き起こす事がある。富栄養化により大量発生したプランクトンが死に、海底に沈殿し、バクテリアによって分解される過程で海中の酸素が大量に消費される。その結果、溶存酸素の極端に少ない水塊(貧酸素水塊)が形成される。貧酸素水塊中では嫌気性細菌である硫酸還元菌(→極限環境微生物)等が優占する為、大量の硫化水素が発生する。この硫化水素を大量に含んだ水塊が上昇すると、表層付近の酸素によって硫化水素が酸化され、硫黄或いは硫黄酸化物の微粒子が生成される。微粒子はコロイドとして海水中に漂い、太陽光を反射して海水を乳青色や乳白色に変色させる。

発生原因が異なるようですが、どちらもプランクトンの異常発生によって、海中の溶存酸素量 wikipediaが低くなり、魚がエラ呼吸する酸素がな足りなくなってしまう問題は同じといえます。

何れのケースもpHが関係しているという訳ではなさそうですが、水温に関連性がある事から、地球温暖化が影響しており、つまるところ原因は人間の経済活動の余波と言えそうです。思い起こせば赤潮の話題など、私が子供の頃から何度も耳にしてきた事ですし・・・。残念な事ですが、今の状況ですら、こうした現象が未だに発生を食い止められないとなれば、温暖化が加速すれば、こうした海洋現象の増加は避けられないのかもしれませんね・・・。

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二酸化炭素が海を酸性化させる

■ 二酸化炭素を吸収する海の仕組み

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■ 二酸化炭素を吸収する海の仕組み 地球環境観測研究センター
地球の表面積のほぼ4分の3を占める海は、人間活動によって大気中に放出された二酸化炭素の約30パーセントを吸収していると推定されています。この吸収の仕組みには、海水の物理化学的性質と海洋生物の活動、海の地球規模での循環が関係しています。
大気中の二酸化炭素が海によく吸収されるためには、大気下層と海面での二酸化炭素の濃度差が大きくなる(海水中の濃度が相対的に低くなる)必要があります。海水中の濃度を下げる作用としては、(1)水温の低下(溶解度の上昇)、(2)海洋生物の光合成の増加など、が挙げられます。海水に吸収された二酸化炭素は海水と反応し、図1のような平衡関係を保った溶存物となります。通常の海水の状態では、90パーセント以上が炭酸水素イオン(HCO3-)として存在しています。この炭酸水素イオンと炭酸イオン(CO32-)、溶存二酸化炭素(CO2)をを合わせて全炭酸と呼んでいます。海面で吸収された二酸化炭素は、全炭酸として海洋の炭素循環に組み込まれます。
参考:大気中の二酸化炭素は、海洋との間で大量に交換されていて、それに比べると化石燃料の燃焼で発生する二酸化炭素の量は桁違いに小さいと聞きました。そのわずかな量が大きな気候変動をもたらすのですか。CGER

■ 水のpH値

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■ 水のpH値 水の科学 名古屋市水道局
純粋な水は中性(pH7)です。水はいろいろなミネラル、二酸化炭素、まれに酸類などを種々の割合で含んでおり、その割合によって中性、酸性又はアルカリ性を示します。pH値は右に示すように0〜14の値で表し、7が中性、7未満が酸性、7を超える場合はアルカリ性です。海水のpH値は8.4で、河川水など陸水のpH値は二酸化炭素の溶存量によって変わります。一般に、川の水は中性に近いpH値ですが、二酸化炭素を多く含む井戸水はpH値が低く、植物の炭酸同化作用で二酸化炭素が少なくなった湖の水のpH値は高くなります。また、名古屋市の水道水のpH値は6.5〜7.5程度です。
参考:水素イオン指数(pH値) wikipedia

■ 問題は、大気中の二酸化炭素濃度の増加が海水の化学にどう影響するか?
■ 海洋酸性化と酸性度(pH) CGER
酸性度の指標であるpHは、化学の世界で使うのに便利なように定めた尺度で、水素イオン(H+)濃度が高まり酸性度が上がると小さい値、酸性度が下がると大きい値になります。純粋な水のpHである7を「中性」と定めましたから、簡単にいってしまえば、pH7以下が「酸性」、pH7以上が「アルカリ性」です。二酸化炭素(CO2)は水に溶けると酸としての性質を示します。海水では、少し過剰な「アルカリ」を「酸」である二酸化炭素が中和して、現在はpH8.1程度の状態にあります。海で進化してきた多くの水生生物はpH中性付近の環境に適応した生理を持ち、極端なpH環境では限られた生物しか生きられません。
問題は、大気中の二酸化炭素濃度の増加が海水の化学にどう影響するか?です。実は、海には、酸性雨のような人為起源の酸性物質の流入に対してかなりの程度まで二酸化炭素の力で抵抗してpHを維持する仕組みがあります。しかし、大気中の二酸化炭素濃度変化は、その量がはるかに大きく、海のpHを簡単に変えてしまうのです。海洋は化石燃料起源の二酸化炭素の約半分を吸収していて(参考資料1)、大気中の濃度増加を緩和しています。当然の結果ですが、その分だけ海水にガスとして溶けている二酸化炭素濃度が増加し、海洋は酸性化しつつあります。
pHが低くなると、何が問題になるのでしょうか?海水はカルシウムイオン(Ca2+)を約400ppm含んでいます。カルシウムイオンは炭酸イオン(CO32-)と一緒に存在すると、水に溶けにくい固体である炭酸カルシウム(CaCO3)を生成します。海には炭酸カルシウムの殻や骨格を持つ多くの種類の生物がいます。こうした生物が多数存在するのは、海で比較的簡単に炭酸カルシウムの固体を作れるためです。
現在の海水では、カルシウムイオンと炭酸イオンのそれぞれの濃度が十分に高く、両者のイオンが溶けたままよりも固体の炭酸カルシウムを形成する方が安定な化学エネルギー状態になります。これを化学では「海水は炭酸カルシウムにとって過飽和状態である」といいます。現在の海洋の炭酸イオンとカルシウムイオンは、結晶ができる濃度より2〜6倍ほど過飽和状態にあり、材料が何倍も過剰に存在しているので、何かのきっかけさえあれば炭酸カルシウムの固体ができます。生物はそのきっかけとなる作用で、炭酸カルシウムの結晶を容易に作ります。ところが、ガスとして溶けている二酸化炭素濃度が増えると、二酸化炭素自身が出す酸(H+)により炭酸イオン(CO32-)が中和されて濃度が下がり、炭酸カルシウムの生成が難しくなります。
将来さらに炭酸イオン濃度が低下し過飽和度が1を割ると、化学的な制約から結晶形成は間違いなく不可能になるでしょう。進化の過程でも炭酸カルシウムの殻が作れないような低いpHあるいは低い炭酸イオン濃度を経験していない今の生物が、簡単に適応することは不可能です。海洋酸性化への対策は、それこそ二酸化炭素の大気への放出量を減らすという根本的な温暖化対策以外にありません。
大気濃度を安定化できても、海洋が「吸収してしまう」二酸化炭素を処理して海洋だけ二酸化炭素濃度を抑制することはほぼ不可能です。表層海洋の二酸化炭素濃度は追っかけ大気の安定化濃度レベルと等しくなり、海洋深層の二酸化炭素濃度は時間をかけて増加して行きます。安定化濃度レベルの設定には、海洋生物と生態系への影響を考慮するべきでしょう。そして、海洋から二酸化炭素を取り除くことが困難なことは、一旦海洋生物と生態系へ影響が起こってしまった場合の回復方法がないことを意味します。

先の記事「二酸化炭素が海洋を死滅させる」気象学者の予測という記事を起こした際、もうちょっと詳しく調べようと、ネットを検索してみました。

今回の検索で出てきた話によると、水に溶けた二酸化炭素自身が出す酸(H+)により炭酸イオン(CO32-)が中和されて濃度が下がる事で、特定のプランクトンや魚介類が生きてゆく上で必要とする炭酸カルシウムの生成が難しくなるようです。そのような低いpHあるいは低い炭酸イオン濃度を経験していない今の生物が、これから変化してゆくであろう酸化した状態の海に簡単に適応することは不可能だといえるとの事。また、炭酸カルシウムを必要とする生物のみならず、海で進化してきた多くの水生生物はpH中性付近の環境に適応した生理を持ち、極端なpH環境では限られた生物しか生きられないと言えるとの事です。

こうした問題は今すぐ起こりうるものではありません。先の記事でも、40年後の将来図としての警告でした。しかし、海洋から二酸化炭素を取り除くことが困難なことは、一旦海洋生物と生態系へ影響が起こってしまった場合の回復方法がないことを意味します。『空気中の二酸化炭素を回収して地中や海底に貯留する技術が開発されつつあるそうですが、この技術が実用化されれば、温暖化を心配する必要はないのではありませんか? CGER』という記事に目を向けると、、火力発電所などの二酸化炭素(CO2)濃度が高い排ガスからCO2を回収し、地中や海底に貯留する技術は実用化されています。とは言え、CO2貯留量の限界や大気への漏出可能性などの課題があるために一時しのぎの対症療法ということをきちんと認識しておく必要があると注釈がつけられている程。それこそ、海中溶解では、今回話題に挙げているような海中CO2濃度増加により海中生物の死亡率増加といった影響が引き起こされるという意見もあるのだとか。二酸化炭素の大気への放出量を減らすという根本的な温暖化対策をなんとかしなければならないという事のようです。

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「二酸化炭素が海洋を死滅させる」気象学者の予測

■ ニュースソース:WIRED JAPAN

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二酸化炭素排出が、地球温暖化の原因であろうとなかろうと、二酸化炭素は非常に毒性の高い汚染物質だ。このことは、これまでの気候変動の議論では表立っていなかった。学会誌『Geophysical Research Letters』に掲載された記事のなかで、気象学者のKen Caldeira氏らは、二酸化炭素の排出により、海洋がもうすぐ過飽和状態になると主張している。40年以内に、海洋は危険なほど酸性に傾き、事実上、海洋における食物連鎖の土台となるプランクトンを衰退させると、彼らは記している。今後海洋は、米環境保護局(EPA)が制定した水質基準を満たすことができなくなるだろう。不運なことに、これらの基準には拘束力がないし、EPAはCO2を汚染物質に分類することに抵抗している。気候温暖化は必ずしも汚染ではないというのが、彼らの主張だ。しかし、Caldeira氏の示した仮説を他の科学者たちが支持した場合、EPAは自身の立場を維持するのが難しくなるだろう。

二酸化炭素を多量に吸収した海は酸性に傾き、海洋における食物連鎖の土台となるプランクトンを衰退させる。という危険があるのだそうです。うむ・・・現状でさえ、食卓から魚が消える?という話題があるというのに、今度はPh値の問題まで取沙汰されるようになってきたとは・・・。全ての根源は、二酸化炭素であり、それを多量に放出し続けている人間に問題がある訳で・・・。【やばいぞ日本】温暖化が生んだ新たな競争 Izaβ版の記事が示すように、最近では二酸化炭素の排出権が京都議定書を守るための大切な理念というよりも、ビジネスの商材として扱われている印象の方が強くもなりつつあります。それこそ、肝心の京都議定書の目標値も、主催国であった日本ですらとても守れそうではないくらいですし。石油を上回る自動車燃料は現れるか 日経Ecolomyの記事に目を向けると、次世代自動車の燃料の候補の一つである水素燃料にも何かと課題は多く、実用化へのハードルはかなり高いもののようですし。つまるところ、新たなクリーンエネルギー源の開発はとても大切ですが、それに過度の期待をかけ、今までの延長線上で資源を消費するような社会ではなく、無駄な消費を根本的に抑えていく社会を考えていかないと、かなりマズイという事のようです。
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