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2018年9月29日 (土)

3506 H・O・C・N 

この地球上の生き物にとって重要な元素を挙げれば、たぶんこの4つになるでしょう。炭水化物もタンパク質も基本的にはこれらで構成されているからです。しかも、これらの元素は比較的原子量が小さく、しかも他の元素と結びつき易く、結果として水圏や大気圏を比較的早いサイクルで循環もしています。例えば、水素と酸素と窒素は、前者は液体(水)として、後者は大気中で約2割と8割と大きな割合を占める気体として大量に存在し、かつ循環しています。炭素については、木材や古くは太古に固定された「化石燃料」として地上や地下に大量に存在し、一方で大気中にはCO2として微量(400ppmを少し超える程度)含まれ、しかし光合成の原料として活発に循環を繰り返してもいます。

動物に関して言えば、朝に食べ物として取り込んだ炭水化物は、昼間の活動によってかなりの部分が呼気の中のCO2として、大気中に放出されているでしょう。その呼気を草や木や作物がその日の内に取り込んで、再度利用しているかも知れません。一方で、窒素Nは大気中に多量に含まれてはいますが、そのままでは植物も動物も直接的には利用できません。植物が利用するためには、それを根から吸い上げる事ができる様に、例えば水に溶ける硝酸態窒素としてから取り込む必要があります。取り込まれた窒素はタンパク質として固定され、それを昆虫や動物が食べて自分の体の材料や遺伝子やホルモン様物質として利用しているのです。

しかしながら、今私たち人類は、これらの元素の「自然の循環」に介入し、それをかき乱している様に見えます。例えば、化石燃料の使い過ぎによるCO2増加により、海水中や大気中の割合が急増しています。同時に、結果として進んだと思われる温暖化で、例えば広大なツンドラ地帯の凍土が夏場に溶解し、そこに含まれている膨大な量の有機物が分解され、例えばメタンガス(CH4)やSxNxとしての窒素酸化物として大気中に放出され続けてもいるのです。私たちは、これらの物質の循環バランスの崩れともたらされる結果に関してはまだ十分な知見を持ってはいないのです。残念ながら。

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