地学基礎⑮：人間活動による環境変化

この記事で探究すること

これまで地球の気候は、自然のサイクルでゆっくりと変化してきた。でも、今起きている「地球温暖化」は、これまでの自然変動とは比べ物にならないスピードで進んでいると言われているんだ。その主な原因は、わたしたち人間の活動にあるという。この単元では、人間活動が地球環境にどのような変化をもたらしているのか、その科学的なメカニズムと、未来への影響について探究するよ。

1. 地球温暖化

地球温暖化は、産業革命以降、人間が石油や石炭などの化石燃料を大量に燃やすことで、大気中の二酸化炭素（CO₂）をはじめとする温室効果ガスの濃度が急激に増加し、地球の平均気温が上昇している現象だ。

大気中の二酸化炭素濃度は、過去数十万年間、自然のサイクルの中で変動してきたが、現在の濃度は、その変動幅をはるかに超えて、異常な速さで上昇しつづけている。これは、南極の氷床コアの分析などから、科学的な事実として確認されている。

コレクトの論理 de 解説：温室効果の強化

温室効果ガスは、地表から放出される熱（赤外線）を吸収し、その一部を再び地表へ返す働きをします。これは、地球を適度な温度に保つために不可欠な、自然なメカニズムです。

しかし、人間活動によってその濃度が必要以上に高まると、まるで、冬に毛布を一枚多くかけるように、宇宙へ逃げるはずの熱が、地表付近に過剰に蓄積されてしまいます。これが「地球温暖化」の基本的なメカニズムであり、「温室効果の強化」と表現されます。

2. 地球温暖化がもたらす影響

平均気温が上昇することは、単に「少し暖かくなる」という問題ではない。地球全体の気候システムに、連鎖的な、そして深刻な影響をもたらすと予測されている。

• 海面水位の上昇：主に、①海水の熱膨張（水温が上がると体積が増える）と、②大陸の氷床（グリーンランドなど）や氷河がとけることによって、海面が上昇する。沿岸の低地や、小さな島国が水没する危険性が高まる。
• 異常気象の増加：大気のエネルギーが増加することで、これまで経験したことのないような強力な台風、集中豪雨、大規模な干ばつなど、極端な気象現象の頻度と強度が増すと懸念されている。
• 生態系への影響：急激な環境変化に、多くの動植物が適応できず、絶滅のリスクが高まる。サンゴの白化現象などがその一例だ。

3. オゾン層の破壊

地球温暖化と並ぶ、もう一つの深刻な大気環境問題が、オゾン層の破壊だ。成層圏に存在するオゾン層は、太陽からの有害な紫外線を吸収し、地上の生命を守るバリアの役割を果たしている。

しかし、かつて冷蔵庫やスプレーなどに広く使われていたフロンガスが、大気中に放出されると、成層圏でオゾンを次々と破壊してしまうことがわかった。特に、南極上空では、冬の間に極めて低温になることで特殊な雲ができ、春になると、その表面でフロンから分解された塩素が、爆発的にオゾン層を破壊する。これが「オゾンホール」だ。

コレクトの発展ラボ：国際的な取り組みの成果

豆知識ですが、オゾン層の破壊は、科学的な危機が解明された後、国際的な協力によって、その対策が比較的成功した事例として知られています。1987年に採択された「モントリオール議定書」により、世界各国が協調してフロンガスの生産と使用を規制した結果、オゾン層は、現在、ゆるやかな回復傾向にあると報告されています。これは、人類が地球規模の環境問題に対して、有効な対策をとりうることを示す、希望ある先例と言えるでしょう。

共通テスト対策まとめ

人間活動と環境変化は、現代社会を生きる上で必須の教養だ！

1. 地球温暖化の主な原因物質が「二酸化炭素」であることを覚える。
   そして、そのメカニズムが「温室効果の強化」であることを、自分の言葉で説明できるようにする。
2. 温暖化の主な影響（海面水位の上昇、異常気象の増加など）を理解する。
   特に、海面上昇の主たる原因が「海水の熱膨張」と「氷床の融解」の２つであることを押さえる。
3. オゾン層の役割と、それを破壊する原因物質を覚える。
   「オゾン層＝紫外線を吸収」「破壊物質＝フロンガス」という組み合わせは絶対！

練習問題

問１：地球温暖化の主な原因となっている温室効果ガスは何か。

問２：成層圏に存在し、太陽からの有害な紫外線を吸収する役割を持つ層を何というか。

問３：地球温暖化による海面水位の上昇の主な原因を２つあげなさい。