今回は、生物と二酸化炭素の関わりをみていきます。生物一つ一つは地球と比べれば、明らかにちっぽけなものです。しかし、多くの仲間と長い時間があれば、やがては大きな変化へとなるのです。
石灰岩（方解石）は、大気中にあった大量の二酸化炭素が固体として陸地に蓄えられたものです。その仕組みは、前回紹介したように、海洋とプレートテクトニクスが重要な働きをしました。
二酸化炭素の気体を固体に変えるという作用は、地球の物理化学的な営みです。その効率は、環境の変化によってばらつきはあるでしょうが、ほぼ一定のものだったはずです。
ところが、地球に生物が誕生して、生物が進化とともに炭素の循環に参加しました。生物は炭素を主成分としています。ですから、生物が増えてくると炭素の循環に大きな影響を与えます。
気体の二酸化炭素が、固体の炭酸カルシウムへ変化するのも、炭素循環の大きな流れです。生物が関与することで、その流れが一気に加速されました。それは、生物が、炭素を生きるためだけに使うのではなく、体を支えるために利用したためです。
貝は、殻で体を守っています。貝殻は方解石からできています。貝がたくさん住んでいたとしても、大地に化石として蓄えられる量は少しです。もっと大量に二酸化炭素を固体に変える生物がいました。それは貝より小さい生き物でした。
その代表は現在でいえばサンゴです。サンゴは小さなサンゴ虫という動物の集合です。サンゴ虫は外骨格と呼ばれるものをもっています。外骨格とは、体を支える構造物（骨）が外にあるものです。昆虫も外骨格をもちます。サンゴの外骨格の成分は、方解石です。
サンゴ虫は小さくても、集まれば、巨大なサンゴ礁をつくります。オーストラリアの東岸にあるグレートバリアリーフは、サンゴが集まって礁をつくった高まりで、その長さは2600kmにもなる世界最大のサンゴ礁です。このようなものが、陸地にプレートテクトニクスによって持ち上げられれば、今までの物理化学的な作用だけより、はるかに効率よく大気中の二酸化炭素を取り除くことができます。
実際に大陸をみると、さまざまな時代の石灰岩類があります。日本でも、ほとんどの都道府県に石灰岩があります。時には、鍾乳洞をつくるほどの巨大な石灰岩体があります。これらの多くは、暖かい海にできたサンゴ礁が陸に持ち上げられたものです。
サンゴは、生物の歴史から見れば新しい時代の生物です。礁をつくる生き物として、古生代には層孔虫が繁栄していました。層孔虫も今のサンゴ虫とともに礁をつくり、大量の石灰岩をつくってきました。ですから、古生代以降、生物による二酸化炭素の固化のメカニズムは、その効率を高めたはずです。
サンゴの他にも、海には炭酸カルシウムの殻をもつ円石藻のようなプランクトンもいます。これらのプランクトンが死んだら、その遺骸は海底に沈んでいきます。
海は深度とともに、炭酸カルシウムの溶けやすい環境に変化していきます。炭酸カルシウムが溶けてしまう深度を、炭酸カルシウム補償深度（CCD：Carbonate Compensation Depth）と呼んでいます。これより深い海中では、長期間、炭酸カルシウムは保存されません。炭酸カルシウム補償深度は、地域や環境によって変わってきますが、3000から4000mほどになっています。つまり、海洋の真ん中で死んだプランクトンの遺骸は、いずれは溶けてしまいます。このような海洋の真ん中のプランクトンによる炭酸の固化は、大気中の二酸化炭素の除去には効果がありません。
しかし、大陸棚付近で死んだプランクトンや生物は、そのまま地層として、陸地に保存されることになります。あるいは、有機物や炭素として地層にたまることがあります。生物が誕生して、増えてくると、地層に閉じこめられる炭素が増えてきます。その炭素は、大気からもたらされたものです。
生物による炭素循環の効果は、地球が物理化学的作用だけでおこなってきた時代と比べると、複雑なものになりました。そして、影響力を持つようになってきました。小さな生物でも、数と時間の効果によって、地球の環境に大きな影響を与えることがあるのです。
・秋の気配・
いよいよ8月も終わろうとしています。
北海道以外の学校は、2学期がそろそろ始まります。
子供たちは落ち着かない、
忙しい日々を送っているのでしょうか。
北海道の8月下旬は、すっかり涼しくなり、
もう秋が来たのかと思えるほどの気温でした。
北海道でも、これからも暑い日が来るでしょうが、
やはり秋の気配は濃厚です。
・能登から飛騨へ・
9月上旬に調査に出ます。
散々迷った挙句、能登から飛騨にかけて
調査することにしました。
何を迷ったのかというと、
夏前までは、岩手に行こうと予定を立てていました。
ところが、岩手で2度の地震があったは、記憶に新しいことでしょう。
そのせいで、出鼻をくじかれて今年は、止めることにしました。
岩手には、来年ゆっくりと行くつもりです。
