砂漠による二酸化炭素固定について 一 炭酸塩中のバC

砂 漠 に よ る二 酸 化 炭 素 固 定 に つ い て
-
炭 酸 塩 中 の 14C/13C比 に 基 づ く論 証
稲山
栄治､
浅原
良浩､
田中
剛
名古屋大学理学部地球惑星科学科
〒 464-01 名 古 屋 市 千 種 区 不 老 町
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化 石 燃 料 の 大 量 消 費 や 熱 帯 地 方 に お け る森 林 伐 採 に よ って 産 業 革 命 以 後 ､ 大 量 の
C02
が 自 然 界 に 放 出 さ れ つ づ け て い る ｡ 大 気 と 海 が そ の C02
の主 な滞 留 場 所 で あ るが ､
人 間 活 動 に よ る CO2
放 出 量 と 大 気 及 び 海 の 吸 収 量 の 間 に く い 違 い が み られ る ｡ す な わ
ち 吸 収 量 よ り も 放 出 量 が 多 く 大 気 と 海 以 外 に も C02
を 吸 収 す る場 所 を 考 え る必 要 が あ
り､ これ を '
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と 呼 び ､ 今 科 学 者 た ち が 探 し求 め て い る も の で あ る ｡
カ ル シ ウ ム の 特 性 と して C02と 結 合 して CaC03
を形 成 す るが ､ 蒸 発 量 が 降 水 量 を 上 回
は炭 酸塩 と し
る 砂 漠 で 岩 石 に 由 来 す る カ ル シ ウ ム と こ の 反 応 が 進 め ば 究 極 的 に は C02
て 固 定 化 され る こ とに な る｡ 本 研 究 で は砂 漠 に お け る炭 酸 塩 保 持 量 の 計 測 を 行 い ､ 砂
漠 の 砂 か ら炭 酸 塩 を 分 離 し そ の (14C
/13C)8 … ｡le/(
14C
/13C)A D 1950比 (以 後 14C/13C比 )
/86sr比 の 測 定 か ら砂 漠 に お い て C02が 固 定 化 さ れ て い る 可 能 性 を 考 え て み る ｡
及 び 87sr
試 料 とj塩
本 研 究 で は ､ ゴ ビ砂 漠 ､ タ ク ラ マ カ ン砂 漠 ､ ネ フ ド砂 漠 ､ サ - ラ 砂 漠 ､ ギ ブ ソ ン砂
漠 ､ モ - ー ベ 砂 漠 ､ デ ス バ レ ー で 採 取 し た 35の 乾 燥 し た 砂 を 60-meshの ふ る い に か け
炭 酸 塩 を 定 量 分 析 し た ｡ 分 析 は CO2
セ パ レ イ シ ョ ン シ ス テ ム を 用 い Epstei
n et al. (1
963)に 従 い 行 っ た ｡ そ の う ち タ ク ラ マ カ ン砂 漠 の 巴 格 阿 瓦 提 ､ 鳥 相 ､ 牌 棲 ､ ネ フ ド砂
漠 の ヒ ュ フ ェ ア ､ エ ジ プ トの ア ス ワ ン ､ ヌ ベ リ ア ､ ア メ リ カ の デ ス バ レ ー で 採 取 し た
砂 に 関 し て は 炭 酸 カ ル シ ウ ム を 分 離 し 14C測 定 を 行 っ た ｡ 重 液 分 離 及 び 磁 気 分 離 で 炭
酸 カ ル シ ウ ム を 取 り 出 し､ 水 素 還 元 法 に 従 っ て 14C測 定 試 料 の 前 処 理 を 行 い (北 川 ら ､
1991)
､ 名 古 屋 大 学 年 代 測 定 資 料 研 究 セ ン タ ー の 加 速 器 質 量 分 析 計 に よ り 14C/13C比 を
測 定 し た ｡ ま た 牌 楼 ､ ヒ ュ フ ェ ア ､ ヌ ベ リ ア ､ ア ス ワ ン ､ デ ス バ レ ー の 砂 に 関 して ､
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図 1 調 査地点 位置図
1巴 格 阿 瓦 提 2烏 拘 3牌 楼
6ア ス ワ ン 7デ ス バ レー
4 ヒュフ ェア
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5 ヌベ リア
同 様 に 炭 酸 カ ル シ ウ ム を 分 離 し､ そ の
sr/86sr比 を 測 定 し た ｡
87
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表 1. 砂 漠 の 砂 か ら 採 取 し た 炭 酸 カ ル シ ウ ム の
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0405± 0.
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26500± 400
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0445± 0.
0017
25700± 400
0.
70883±0.
0001
0.
0265± 0.
0015
30000± 500
0.
70776± 0.
0001
0.
0320± 0.
0016
28500± 400
0.
70911±0.
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0.
0238± 0.
0015
30900± 500
0.
70774± 0.
0001
0.
0554±0.
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23900± 300
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0370±0.
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70883±0.
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Cの 半 減 期 と し て 5730年 を 使 用
14C/13C比
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1950か ら遡 っ た 年 数 を 示 す ｡
｡
sr/86sr比 は 0.
710245± 0.
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n=21).
87
sr/86sr比 測 定 結 果 を 表 1に 示 す ｡ 炭 酸 塩 は 今 回 分 析 し た 全 試 料 に
87
つ い て 単 純 に 平 均 す る と 5.
9%含 ま れ る ｡ 特 に タ ク ラ マ カ ン 砂 漠 の 砂 に は 平 均 12.
9%と
高 い 含 有 率 を しめ した .
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に 相 当 )と ､ ど の 試 料 に つ い て も
比 較 的 似 た 値 を 示 した ｡ しか し､ こ の
14C年
代 が 採 取 され た炭 酸 カル シ ウム の 地 質 学
的 な 形 成 時 期 と 一 致 す る わ け で な い ｡ も し､ 採 取 さ れ た 炭 酸 カ ル シ ウ ム が 中 新 世 以 前
(
25Ma∼ )に 既 に 海 底 で 堆 積 し た 石 灰 岩 が 隆 起 し そ の 後 陸 上 で 風 化 さ れ た も の で あ る な
ら､
14C の 半
減 期 が 5730年 で あ る こ と を 考 慮 に 入 れ る と 14C/13C比 は ゼ ロ に な る ｡ し か
し､ 現 実 に 砂 漠 砂 中 の 炭 酸 カ ル シ ウ ム 中 に は
が含 ま れ て お り､ この こ とは 炭 酸 カ
14C
ル シ ウ ム 中 に 最 近 新 た に 炭 素 が 取 り込 ま れ た こ と を 意 味 す る ｡
ス ト ロ ン チ ウ ム は カ ル シ ウ ム と 同 じ族 に あ り そ れ ぞ れ
-1
8
6-
C0 2に 対
し似 た ふ る ま い を す
る の で Srは Caの ト レ ー サ ー と な り う る こ と か ら ､
87
sr/86 sr比 か ら伺 え る ス ト ロ ン チ
ウ ム の 動 向 を カ ル シ ウ ム に も当 て は め る こ とが 出 来 る｡ 海 水 の
sr/86sr比 は 過 去
87
(中 生 代 ､ 約 1
億 6000千 万 年 前 ) か ら 上 昇 して お り 現 在 の 値 は 0.
7091で あ る ｡ 測 定 試
料 の 平 均 値 0.
70883は 中 新 世 (10Ma)
の 海 水 値 に 一 致 す る が ､ 化 石 に よ って 調 べ られ た
石 灰 岩 の 堆 積 時 期 と 比 較 す る と か な り高 い 値 で あ る ｡ こ れ は 87 sr/86sr比 の 高 い 大 陸
性 物 質 が 含 ま れ て い る こ と を 意 味 して お り ､ 石 灰 岩 起 源 の 炭 酸 カ ル シ ウ ム 中 に 大 陸 起
源 の Caが 混 入 し た ､ す な わ ち 砂 漠 内 で カ ル シ ウ ム を 取 り 込 み CaC03
を 生 成 した と考 え
られ る ｡
以 上 の 論 議 か ら砂 漠 の 砂 の 炭 酸 カ ル シ ウ ム に は 最 近 形 成 さ れ た も の を 含 ん で お り ､
が 砂 漠 で 固 定 化 され て い る 可 能 性 は 非 常 に 高 い と言 え る｡
大 気 C02
参 考 文 献
Epstei
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1963) 0Ⅹygeni
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eds.Crai
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H.
,Miller,S. L. and Wasserburg,G.J.) p169-180.
北川
浩之 ､増葎
敏行､松本
法 に よ る AMS法 炭 素 -
英二､山口
和典､中村
俊 夫 (1991) 水 素 還 元
14測 定 の た め の グ ラ フ ァ イ
トタ ー ゲ ッ トの 作 成 法 ､
3-121
名 古 屋 大 学 加 速 器 質 量 分 析 計 業 績 報 告 書 (ⅠⅠ) pl1
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