ＣＯ２増加は化石燃料が原因か？ １
２００８年５月１１日 寺岡克哉
さて、今回から、
「大気中の二酸化炭素が増えているのは、ほんとうに化石燃料の
使用が原因なのか？」
について、考えて行きたいと思います。
まず最初の最初に、結論から言ってしまうと、ＩＰＣＣの第４次報告書に
よれば、「工業化以後における大気中の二酸化炭素濃度上昇の主要
な原因は化石燃料の使用である」と、なっています。
しかし、地球温暖化への懐疑論者たちは、そのことに異議を唱えてい
ます。つまり、彼らの言い分によると、
まずはじめに、何らかの原因で「気温」が上昇し、
それによって「海水温」も上昇し、
その結果として、海からの二酸化炭素の放出が増え、
それが原因となって、大気中の二酸化炭素が増加していると言うの
です。
たとえば、栓のしたビンに入っているビールやサイダーを温くしておき、
いきなり栓を抜くと、「シュワーッ」と炭酸ガス(二酸化炭素）が出てきます。
これは、水の温度が高くなると、二酸化炭素を溶かせる量が少なくなる
（溶解度が小さくなる）からです。なので、水に溶けていられなくなった二酸
化炭素が、「シュワーッ」と出てくるわけです。
それと同じ理由によって、海水温が上昇すれば、海水に溶けていた二酸
化炭素が放出されるという「説」です。
しかし工業化以後の、大幅で急激な二酸化炭素の増加について話
を限れば、上の懐疑論者たちの説は、複数の「観測事実」によって
完全に否定されています！
これから数回にわたり、それらの「観測事実」について、いくつか見て行き
たいと思います。
＊ ＊ ＊ ＊ ＊
（１） 氷床コアのデータ
懐疑論者たちの説を否定する、１つめの「観測事実」として、「氷床コアの
データ」を紹介したいと思います。
南極大陸は、平均で２４５０メートルもの厚い氷、つまり「氷床」に覆われて
います。その中でも、とくに氷の厚い場所では、３５００メートル以上になる
でしょう。
このような「氷床」は、雪が降りつもり、固められることによって出来ます。
つまり、上に降りつもった雪の重さにより、下の雪が圧縮されて「氷」になる
のです。
ちなみに、そのとき雪の中にふくまれていた「空気」もいっしょに、気泡と
して氷の中に閉じ込められます。
毎年まいとし、雪が降っては固められ、雪が降っては固められ・・・
そのようなことを何十万年もくり返して、南極の氷床が作られているの
です。
だから南極の氷床は、数十万年前の「氷」や「空気」が保存されている、
タイムカプセルのようなものです。
もちろん、下の深いところになるほど、氷が古くなります。南極大陸におけ
る場所にもよりますが、たとえば「ドームふじ」と呼ばれる場所では、３０００
メートルよりも深いところに８０万年前の氷があると考えられています。
なので、ボーリング技術（油田や温泉などの「深い穴」を掘る技術）を使っ
て、深いところにある氷を堀りだせば、何十万年もむかしの「氷」と「空気」が
手に入ります。
その、ボーリングによって堀りだした「氷の心棒」のことを、「氷床コア」と
いいます。
世界の研究グループが、いろいろな場所で「氷床コア」を掘りだし、研究
しています。その長さは２５００メートル以上もあり、長いものでは３５００メー
トルを超えるものまであります。
＊ ＊ ＊ ＊ ＊
ところで、その「氷床コア」を詳しく調べると、むかしの大気の「二酸化炭素
濃度」と、むかしの「気温」が分かります。
まず、「むかしの二酸化炭素濃度」ですが、これは、氷の中に閉じ込めら
れている「むかしの空気」を取りだして、その成分を調べれば分かります。
また、空気の「年代」は、その氷があった場所の「深さ」から求めます。
深いところの氷に閉じ込められている空気ほど、年代が古くなります。年代
測定の精度は、ふつうの分析では１０００年ぐらいです。
一方、「むかしの気温」を求める原理は、ちょっと複雑です。
まず氷床コアの「氷」は、Ｈ２Ｏ、つまり化学物質としては「水」のことです。
そして「水」は、化学記号のとおり、２つの水素（Ｈ）と、１つの酸素（Ｏ）から
出来ています。
ここで、さらに酸素の「原子核」に注目しましょう。
そうすると、ふつう酸素の原子核は、８つの陽子と、８つの中性子から出来
ています。両方を合わせると１６なので、そのような酸素は、酸素１６（１６Ｏ）
と言います。
しかしながら、ごくわずかですが、８つの陽子と、１０の中性子を持つ酸素
があります。そのような酸素は、酸素１８（１８Ｏ）と呼ばれます。
地球に存在する酸素のうち、ほとんどは１６Ｏなのですが、全体のうちの
０．２％だけ１８Ｏが含まれています。
とうぜん、Ｈ２Ｏとして水を作っている酸素ついても、そのほとんどが１６Ｏ
ですが、０．２％だけ１８Ｏが含まれています。
ところで１６Ｏよりも、１８Ｏは中性子２つ分だけ「重い」酸素です。なの
で水の場合でも、「１６Ｏを含む水」より、「１８Ｏを含む水」の方が、それだけ
重くなっています。
だから海水が蒸発するとき、１６Ｏを含む水よりも、１８Ｏを含む水の方が
「蒸発しにくく」なっています。つまり１８Ｏを含む水は、重いので空気中に
飛んで行きにくく、海水の中に留まりやすいのです。
事実、海水よりも、一回それが蒸発した水（つまり雨や雪）の方が、１８Ｏ
の含まれる割合が少なくなっています。しかも、その「少なくなる割合」が、
「気温によって変化」します。
この原理を利用して、「むかしの気温」を求めることが出来るの
です！
つまり気温が高ければ、海水を蒸発させる力が強い（熱エネルギーが
大きい）ので、１８Ｏを含む「重い水」でも蒸発しやすくなります。
その反対に気温が低ければ、海水を蒸発させる力が弱いので、１８Ｏを
含む「重い水」は蒸発しにくくなります。
だから「むかしに降った雪」に含まれる１８Ｏの量、つまりその雪が固まっ
て出来た「氷床コアに含まれる１８Ｏの量」を調べれば、その当時の
気温が分かるのです。
＊ ＊ ＊ ＊ ＊
以上のように「氷床コア」を調べると、むかしの「二酸化炭素濃度」と
「気温」を知ることができます。
このため氷床コアは、世界のいろいろな研究グループによって掘りださ
れ、研究されています。（ちなみに日本でも、「ドームふじ」と呼ばれる場所
で氷床コアを掘りだし、精力的な研究を行っています。）
その中でとくに有名なのは、ロシアの「ボストーク基地」がある場所から
掘りだされた氷床コアです。
この「ボストーク氷床コア」により、過去４０万年にわたっての、「大気中
の二酸化炭素濃度」と「気温」がわかりました。
その分析結果によると、「二酸化炭素」と「気温」の変化は、とてもよく
一致していたのです！
つまり気温が上がれば、たしかに二酸化炭素が増え、その逆に気温が
下がれば、二酸化炭素は減っていました。
この意味では、懐疑論者たちの言っていることも、あながち的外れでは
ないかも知れません。
が、しかし、現在における「大幅」で「急激」な二酸化炭素の増加は、
それとは全く事態がちがうのです！
なぜなら過去４０万年で、現在よりも気温の高かった「温暖期」が４回ほど
ありましたが、しかしそれでも、二酸化炭素は３００ｐｐｍを超えることが無かっ
たからです。
「ボストーク氷床コア」のデータによると、
気温が現在より８℃低かった「氷河期」で、１８０ｐｐｍの二酸化炭素。
そして気温が現在より２〜４℃高かった「温暖期」で、２８０〜３００ｐｐｍの
二酸化炭素となっています。
たしかに、気温の変化によって、二酸化炭素もこれぐらいは変化するので
しょう。しかしながら、もしも気温上昇（による海水温の上昇）が原因で、現在
の３８０ｐｐｍという二酸化炭素になっているのならば、いま現在すでに、
すさまじく気温が上昇していなければなりません！
上で話したボストークのデータによると、およそ１０℃の気温上昇で、
１００ｐｐｍていどの二酸化炭素増加になっています。
だから大ざっぱな話として、産業革命前の２８０ｐｐｍから現在の３８０ｐｐｍ
まで１００ｐｐｍの二酸化炭素増加を、「気温上昇（による海水温の上昇）」で
説明するには、すでに現在の気温が、産業革命前に比べて１０℃ぐらい
高くなっていなければなりません。
しかし現在の気温は、そんなことになっていません！
そしてそもそも、現在より気温が２〜４℃高かった温暖期でさえ、
二酸化炭素は３００ｐｐｍ以下だったのです。
ゆえに、現在の二酸化炭素が３８０ｐｐｍにまでも増加しているのを、
気温上昇（による海水温の上昇）で説明するのは、とうてい不可能
です。
というか、そんな説は、この氷床コアの「観測事実」によって否定され
ます！
また、ボストークとはちがう場所ですが、「ドームＣ」という場所から掘りださ
れた氷床コアがあります。
その氷床コアでは、およそ１万２０００年前に起こった「急激な二酸化炭素
の増加」について、くわしく（１５０年ぐらいの高い時間分解能で）調べられて
います。
それによると、二酸化炭素が２０ｐｐｍていど増加するのに、１０００年ぐら
いの時間がかかっています。自然現象による場合は、二酸化炭素がいちば
ん急激に増加したときでも、これぐらいのペースなのです。
しかし現在は、二酸化炭素が２０ｐｐｍ増加するのに、たった１０年しか
かかりません。つまり現在は、自然現象でもっとも急激だったときの、さら
に１００倍もの速いペースで二酸化炭素が増加しているのです。
以上から、
現在の「大幅」で「急激」な二酸化炭素増加を、海水温の上昇などの
「自然現象」で説明しようとすれば、「何かとてつもない大異変」がすでに
起こっていなければならないのです。
まず第一に、このことから懐疑論者たちの説が否定されます。
＊ ＊ ＊ ＊ ＊
ところで、化石燃料の使用によって排出される二酸化炭素には、じつは
「目印」がついています。
だから、その「目印」を見れば、二酸化炭素が海から放出されたのか、
化石燃料の使用によって排出されたのかが分かります。
次回は、そのことについてお話したいと思います。
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