石炭紀末の寒冷化

石炭紀（せきたんき、Carboniferous period）は、地質時代の区分のひとつ。古生代の後半で、デボン紀の後、ペルム紀の前の時代を指し、これはおおよそ現在より3億5920万年前から2億9900万年前までの時期にあたる。この期間はデボン紀末の大量絶滅からペルム紀直前の数百万年に及ぶ氷河期で区切られている。

名前の由来はこの時代の地層から多く石炭を産することによる。この地層から石炭を産するのは当時非常に大きな森林が形成されていたことの傍証となる。

陸上では、シダ植物が発達し、昆虫や両生類が栄えた。
巨大なシダ類が繁栄し、中でもリンボク（レピドデンドロン）は大きいもので直径2m、高さ38mのものが存在し、このような巨大なシダ類が湿地帯に大森林を形成していた。これらの巨木は標準的なものでも20m〜30mの高さがあった。

末期には数百万年に渡る氷河期が到来し多くの生物が死滅した。

石炭紀で多くの地域は年間を通して季節の変化はあまりなく、1年中湿潤な熱帯気候であったといわれる。

一方で南極では氷河が形成されるなど、寒冷化が進行しつつあった。

石炭紀には木材のリグニンを分解できる菌類が十分に進化しておらず、森林の繁栄により大量の炭素が石炭として固定化され、ペルム紀初期の大気中の酸素濃度は35%に達したといわれる（現代は21%）。このことが動植物の大型化を可能にしたと考えられている。

また、植物が繁栄したことで大量の二酸化炭素が吸収され、その多くが大気中に還元されずに石炭化していったため、大気中の二酸化炭素濃度が激減した。これが寒冷化と氷河の発達、ひいては氷河期の一因とされる。

巨大な陸塊であるゴンドワナ大陸の南部が南極にあったこともあり、ここには大規模な氷河（氷床）が形成されていき、終盤に氷河期が訪れた。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%9F%B3%E7%82%AD%E7%B4%80

地質時代と地球環境[geologic period and globalenvironment]

　 植物は成長・繁殖する際に自身の光合成産物を使うのであるから，光合成生産は子孫の存亡を左右する．すなわち光合成は植物の進化にも大きく関与する．また光合成が地球環境の変化をもたらすこともあった．

シアノバクテリアなどの原核光合成生物が誕生したのは今から約30億年前の海中で，約9億年前に真核光合成生物(植物)が誕生した．これらの生物の光合成によってつくられた酸素が大気中に蓄積していき，ついにはオゾン層が形成されるに至った．

オゾン層には紫外線を吸収する効果がある．約4億年前には，オゾン層の発達によって地上の紫外線量が生物の致死量以下になり，陸上植物が誕生した．

その後，中生代白亜紀の終わりまで地球は全体に温暖湿潤であったので，植物はよく茂り巨大化した．特に約3億年前には，巨大シダが密林をつくり，枯死体が分解されずに堆積して分厚い石炭層をつくったので，石炭紀と呼ばれる．

　植物の誕生以来中生代まで，C3光合成を行うＣ3植物のみであった．これに対してC4ジカルボン酸回路を有するC4植物は，中生代から新生代第三紀にかけて進化したものと考えられている．

この進化には，大気中の二酸化炭素濃度の変化が大きく関与しているとされている．

現在の地球の大気中の二酸化炭素濃度は約370 ppm， 酸素濃度は約21%である．

しかし地球誕生から光合成生物の誕生に至るまで約15億年間は，地球の大気中には酸素はほとんどなく，二酸化炭素濃度は約3%と，現在の100倍もあった．

原生代以降，大気中の酸素濃度は上昇を続け，二酸化炭素濃度は，火山活動期以外はほぼ一貫して現在の濃度の3〜4倍程度であった．

ところが中生代白亜紀から新生代第三紀にかけて，二酸化炭素濃度は低下し，新世代第三紀の氷河期には， 180 ppmと現在の約半分程度になることもあった．

低二酸化炭素濃度下では，Ｃ3植物は光呼吸によってATPやNADPHを消費し，しかも二酸化炭素を放出してしまうため，高い光合成生産を行うことができない．一方C4植物では，光呼吸がほとんど起こらないため，光合成は二酸化炭素濃度の影響を受けにくい．すなわちC4光合成系は，二酸化炭素濃度の低下に対応して進化してきたと考えられている．C4植物は葉内の細胞間隙の二酸化炭素濃度が低くても高い光合成生産をあげることができるので，一般に気孔開度を小さくして気孔コンダクタンス(気孔抵抗の逆数)を低く抑えている．このため蒸散による水の消費量が少なく，乾燥にも強い． CAMは，乾燥地帯のＣ3植物から，乾燥化に対応して進化してきたとする仮説がある．

　地球の平均温度と大気中二酸化炭素濃度の変化には，地質年代的にみてたくさんの変動があるが，これらは同調的に起こってきた．すなわち，

温度の高い時期には二酸化炭素濃度も高く，逆に温度の低い時期には二酸化炭素濃度も低かった．

最終氷期以降，2万年前から，地球は一貫して温暖化し，二酸化炭素濃度は増加してきた．増加がおさまったのが1万年くらい前で，過去の周期からすれば，現在は気温も二酸化炭素濃度も増加期ではなく，むしろ低下期にあるはずであった．

ところが産業革命以降，人類による化石燃料消費量の激増に伴い，わずか160年ほどで二酸化炭素濃度は280 ppm から370 ppm に増加し，地球の平均温度も1℃近く上昇した．

「気候変動に関する政府間パネル(IPCC)」の2000年度報告書では，21世紀中に二酸化炭素濃度が最大で700 ppm を越え，地球の平均温度がさらに最大で6℃近く上昇する可能性が高いとされている．このような急激な地球環境変化は，過去に起こった変化の100倍以上も早く，地球史上かつてないものである．
http://photosyn.jp/pwiki/index.php?%E5%9C%B0%E8%B3%AA%E6%99%82%E4%BB%A3%E3%81%A8%E5%9C%B0%E7%90%83%E7%92%B0%E5%A2%83

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【10月2日 AFP】人的活動によって毎年大量に排出される地球温暖化原因物質の炭素量は、世界のすべての火山から放出される炭素量の最大100倍に達するとの研究結果が1日、発表された。

　科学者500人強で構成される国際共同研究機関「深部炭素観測（ディープ・カーボン・オブザーバトリー、DCO）」が発表した一連の論文では、自然過程と人為過程によって炭素がどのように貯蔵、排出、再吸収されるかを説明している。

　DCOの研究は10年に及んだ。この中で研究チームは、進行する温暖化への寄与の度合いでは、人為的な二酸化炭素が火山の二酸化炭素を大きく上回っていることを明らかにした。温暖化ガスを噴出する火山は、気候変動に大きな影響を及ぼす要因として指摘されることが多い。

　学術誌「エレメンツ（Elements）」に発表された今回の研究では、地球に存在する全炭素のうち、海洋、陸地、大気に含まれる炭素量は全体のごく一部で、約4万3500ギガトン程度であることが分かった。残りの18.5億ギガトンの炭素は、地球の地殻とマントル、核に貯蔵されている。これは、数十億年前に地球がどのように形成されたかに関する手掛かりを科学者らに提供するものでもある。

　1ギガトンは10億トンで、ボーイング747（Boeing 747）型旅客機約300万機分の重量に相当する。

　DCOの研究チームは、世界各地の岩石サンプルに含まれる特定の炭素同位体を評価することで、炭素が陸地と海洋と大気の間をどのように移動したかをマッピングし、5億年前にさかのぼる時系列図を作成した。

　その結果、地球では概して、主要な温室効果ガスのCO2の大気中濃度が大きな地質学的時間スケールにおいて自己調整されることをチームは突き止めた。この傾向の例外は、恐竜を絶滅させた隕石（いんせき）の衝突や巨大火山の噴火など、地球の炭素サイクルに対する「壊滅的かく乱」の形でもたらされたという。

■地球は自らバランスを取り戻すが…

　英ケンブリッジ大学クイーンズカレッジ（Queens' College Cambridge）のマリー・エドモンズ（Marie Edmonds）教授（火山学・岩石学）は、「過去にはこれらの大規模な炭素の大気流入が温暖化を引き起こし、海洋の組成と酸素の可用性の両方に大きな変化をもたらしたことを確認している」と話す。

　研究チームは今回、地球上の全生物種の約75％を絶滅させた6600万年前のチチュルブ（Chicxulub）隕石衝突では、425〜1400ギガトンのCO2が放出されたと推定した。

　一方、人為的CO2排出量は、2018年だけで年間37ギガトンを超えたという。こうした状況についてエドモンズ教授は、「この10〜12年間に人為的活動によって大気中に排出されたCO2の量は、過去に確認されるこれらの事象の際にみられた壊滅的変化（に匹敵する）」とAFPの取材で語った。

　米アーカンソー大学（University of Arkansas）のセリーナ・スアレス（Celina Suarez）准教授（地質学）も、現代の人為的排出量が、大量絶滅を誘発した過去の大規模事象と「同程度」だと指摘している。

　それに比べ、火山から放出される年間のCO2量は0.3〜0.4ギガトン前後で、人為的排出量のほぼ100分の1だ。そして人為的な炭素排出が始まってからは、CO2濃度が200〜300年で約6割増加している。

「気候変動否定論者らは決まって、地球が常に自らバランスを取り戻すと主張する」と、スアレス准教授は話した。

「確かに地球はこれまでそうしてきたし、今後も自らバランスを取り戻すに違いない。だがそれは、人類にとって意味のある時間スケールで行われることはない」 (c)AFP/Patrick GALEY
https://www.afpbb.com/articles/-/3247513?page=2

▲△▽▼

という事で

人的活動によって CO2濃度が増える → 気温が1.5℃上昇

→ 水の蒸発量が増え、雲は温室効果ガスとして働く

→ 気温がさらに2℃上昇

→ 永久凍土の溶けだした氷からメタンガスが多量に放出される

→ メタンガスは、二酸化炭素の20倍という強力な温室効果ガスなので更に温暖化が加速する

→ 深海のメタンハイドレートが気化、更に気温が上がるという悪循環が発生する上、水温の上昇によって海水の大循環が止まり、海は酸欠状態に陥いる。

その結果、全生物種の90から95%が絶滅、地球は文字通り死の星と化す。

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『2050年人類滅亡！？　豪シンクタンクの衝撃的な未来予測』

という記事を書いている。そこにはこのように書かれている。


『2050年までに気温が3度上昇する。1.5度の気温上昇で西南極氷床が融解し、2度の気温上昇でグリーンランド氷床が融解する』


『気温が2.5度上昇すると、永久凍土が広範囲にわたって消失し、アマゾン熱帯雨林は干ばつに見舞われて立ち枯れる。ジェット気流が不安定となることで、アジアや西アフリカの季節風にも影響が及び、北米は熱波や干ばつ、森林火災など、異常気象の被害を受ける。陸地面積の30％以上で乾燥化がすすみ、南アフリカ、地中海南岸、西アジア、中東、米国南西部、豪州内陸部で砂漠化が深刻となる』

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熱源は太陽からの電磁エネルギーしかない

地球全体の熱バランスで温度分布がすべて決まるから、どこから温度が上がったとかいうのは意味無いよ

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