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地球の過去において、火山は温室効果ガスの排出量が少なかった

日本の桜島のような弧状火山は地球内部から二酸化炭素を放出する朝日新聞経由ゲッティイメージズ 地球の気候を変える火山の力は、これまで考えられていたほど古いものではないかもしれません。 私たちの地球の歴史を通して、気候は「氷室」と「温室」の状態の間で変動してきましたが、これは主に大気中の二酸化炭素などの温室効果ガスのレベルによって決まります。 日本のような場所にある巨大な山脈の噴火である火山弧は、地球内部から CO2 を放出することでこれに関与している可能性があります。しかし、オーストラリアのメルボルン大学のベン・マザー氏が主導したモデリング研究によると、恐竜が炭素排出の主要な発生源になったのは、恐竜時代の終わり頃、つまり約1億年前になってからだという。 これは、約1億5,000万年前に炭酸カルシウムの鱗を持つ植物プランクトンが海洋に出現したためです。これらのプランクトンが死ぬと、深海底に膨大な量の炭酸カルシウムの堆積物が残るとマザー氏は言う。 構造プレートが移動し、沈み込みとして知られるプロセスである相互の下に滑り込むことによって地球の溶融内部に再利用されると、貯蔵された炭素の巨大な貯留層は最終的にマントルに押し込まれます。 「沈み込む海洋プレートから出るプランクトンからの炭素の大部分は、溶けた内部に混合されますが、その一部は火山弧火山を介して放出されるでしょう」とマザー氏は言う。 しかし、1億5000万年前以前は、鱗片状のプランクトンが存在しなかったため、火山弧から放出される物質のCO2含有量は比較的低かった、とマザー氏は言う。 彼と彼の同僚は、過去5億年間のプレートテクトニクスと炭素循環におけるその役割をモデル化しました。彼らは、地球の歴史のほとんどを通じて、地球内部に閉じ込められていた炭素の多くが、火山弧によるものではなく、リフトと呼ばれる過程で地殻の亀裂に沿って放出されたことを発見した。 地溝帯は、大陸が地質学的時間スケールで引き裂かれるプロセスであり、東アフリカ地溝帯や中央海嶺沿いなどの陸上で発生する可能性があります。 「地殻プレートが離れて広がっているとき、本質的にやっていることは、地球の溶けた内部の一部を『屋根からはがす』ことです」とマザー氏は言う。 「それが起こると、中央海嶺で新しい地殻が形成され、炭素が放出されます。」 マザー氏によると、大陸の亀裂や中央海嶺から大気中に放出される炭素の量は、亀裂の長さとそれらが引き離される速さの積だが、以前に放出された炭素の割合は比較的安定していたという。 「しかし、これらのプランクトン炭酸カルシウムの供給者が海底に新たな炭素貯留層を形成したおかげで、火山弧からの放出量は過去1億年で大幅に増加した」と彼は言う。 「1 億 5,000 万年前と比較して、火山弧から排出される炭素の量は現在 3 分の 2 増加しています。」 地球は現在、3,400万年前に始まったはるかに長い氷河期の中で、間氷期として知られる短くて暖かい期間にあります。継続的な寒冷期間に寄与する要因の 1 つは、これらの植物プランクトンが海から大量の炭素を取り出し、海底に閉じ込めていることです。火山弧の噴火に含まれる炭素の量は増加していますが、植物プランクトンが海底に蓄えているものや、地殻変動によって地球内部に引き込まれるものよりはまだ少ないです。 オーストラリアのアデレード大学のアラン・コリンズ氏は、火山活動や地殻活動が気候に与える影響が時間の経過とともにどのように変化したかを理解するには、この研究のようなモデリング作業が不可欠であると述べています。 「海洋堆積物の組成は、炭酸カルシウム動物プランクトンの進化と漸進的な優勢など、組成に異なる元素を使用するさまざまな生物が進化するにつれて変化してきました」とコリンズ氏は言う。 参照ジャーナル: Nature Communications Earth and Environment、DOI TK 火と氷の国：アイスランド アイスランドの素晴らしい風景を巡る忘れられないツアーに参加しましょう。日中は火山と地質学の冒険に満ち、夜はオーロラを見る機会が含まれます…