2005年11月18日

気温と酸素の関係 : 1億年前の気温を調べる方法

1億年前、いったいどのくらいの気温だったのか・・・?

気温と生物は密接な関係があります。大量絶滅と地球の温暖化・寒冷化の時期は一致する場合が多いです。

そのため、過去の気温を知ることは古生物学の研究において大変重要です。

しかし、気温というものは直接地球に刻み込まれるものではないので、他のものから調べなければなりません。

その気温を知る重要な方法の一つに、酸素の同位体の比を調べるというものがあります。

海に住むある生物の化石の酸素を調べると、その化石となった生物が生きていた時代の気温が分かります

気温によって海水の酸素の同位体比が変化するからです。



酸素は2種類あって、中性子が8個のものと10個のものがあります。(陽子の数=原子の種類が等しくて中性子数が異なるものを同位体といいます)

片方が少し重いんです。

そのため、重い方の酸素で出来た水もほんの少し重くなります


このほんの少しの重さの差が、水の蒸発の際に影響します。

重い水は蒸発しにくいのです。

そのため、水蒸気や雲を形成している水滴には軽い方の水が多く含まれます。

雨や雪として降って来るものは海の水よりも少し軽いんです。


このというのがポイントです。


寒冷化して、地表が雪や氷で覆われるようになる時、その“雪や氷”の多くは空から降ってきた物です。


そのため、地表には軽い酸素の水が濃縮されるのです。


これはすなわち、寒冷期に海に残っている水は、重い方に濃縮されていることを意味します。

そのため、海の水の酸素同位体比を調べれば、気温の変動が分かるんです。

まぁ理屈は簡単なのですが、問題は如何にして何万年、何百万年も前の水の酸素同位体比を調べるかということです。

その水が何かに取り込まれて、しかも、それが保存されていないとダメですよね。


それが、化石なんです。


化石は化石でも有孔虫という“を持った”小さな生物の化石です。

この有孔虫の殻は炭酸カルシウムCaCO3で出来ているのですが、この殻の材料に海水の酸素Oがあるんです。

そのため、有孔虫の化石の殻の酸素の同位体比を調べることで、当時の海水の酸素の同位体の比が分かります。


この有孔虫は寿命が短いため殻の成分は海水の影響を受けやすく、かなり昔から生息して、しかも、調べるのはなので化石にも残りやすいんです。




因みに、沖縄(?)の土産の“星砂”はある種の有孔虫の殻です。


posted by new_world at 19:30| Comment(4) | TrackBack(0) | 地球の科学・暦 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
この記事へのコメント
酸素が二種類あるんですね。
びっくりです。
きっと、ほかにもひとくくりにしてしまっているものがたくさんあるんでしょうね。

殻が転がっている(にしては数が多いですね)ということは、有孔虫って今でもいるんですよね。

すでに化石になっているものから「水」や「空気」のことが分かるって不思議な感じがします。
Posted by bow_n at 2005年11月19日 15:49
酸素とはまったく関係ない話ですが、モンタナ州では14年ぶりにバイソン猟が解禁になるそうです。人間は因果な生き物ですね。
京都にて様は省エネ生活をしていて、酸素消費量も少なそうで何よりです。風邪引かぬように気をつけましょう。
Posted by yoyo(駄目と無駄) at 2005年11月19日 20:16
bow_nさん
酸素でなくても、殆どの元素には同位体があります。まぁ性質は殆ど同じで、二種類といっても片方が99.76%くらいをしめているんですけどね。

しかも、実際は3つ教科書には載っています。

中性子が8個のものが99.76%、9個のものが0.04%、10個のものが0.2%です。

この極微量の中性子が10個のものでも、今の技術では充分測定可能ですので、重要な情報源になっています。
Posted by new_world at 2005年11月20日 18:52
yoyo(駄目と無駄)さん
バイソン狩が一部で解禁されたそうですね・・・私も新聞かニュースかで聞きました。

狩る必要があるのかと疑問に思わずにはいられません。


はい、省エネ生活してます。まぁ電気とかガスとかは結構普通に使っていますけど・・・でも、無駄に使わないようには心がけてはいます。

事実上の食事制限なのに、風邪を引かないのが不思議でなりません・・・以前は結構風邪を引いていたんですけど。馬鹿になったのかもしれません・・・。
Posted by new_world at 2005年11月20日 18:56
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