環境問題の科学

ここらへんもかなり怪しいところですね。(先図だけ紹介）

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3．両半球大気中のＯ2濃度の季節変化
Ｒ．Ｆ．Ｋeelingらは，大気中のＯ2濃度が北半球でも南半球でも季節変化していると発表した．海の生物にとって，表層水に溶けているＯ2だけでは不足し，またＣＯ2と違って深海からのＯ2の供給は考えられないので，大気中のＯ2が必要なのである．／ここで，大気中のＯ2とＣＯ2濃度を合計すると，生物の光合成や呼吸の効果を消去できる．Ｒ．Ｆ．Ｋeelingらによれば，この合計の季節変化は，北半球，南半球とも，生物効果とほぼ同じ大きさである．　このＯ2とＣＯ2の濃度の合計の季節変化は主に，海洋と大気の間のこれらの気体の交換の結果である．夏には海洋から大気へ，冬には大気から海洋へこれらの気体が移動している．海洋と大気の間で気体の移動は少ないとすることが間違いであることがわかる．

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ええとですね、表層水中には生物活動に必要な酸素は十分あるのでは？表層水中にはむしろケイ酸塩や硝酸塩やリン酸塩が不足していると思います。そして植物プランクトンの発生にとって重要な物質はよくわかる海洋深層水という書籍にも載っている記述ですが、殻などをつくる珪素や植物の栄養素として重要な窒素やリンの濃度ではないでしょうか？O2の濃度は海水中に十分あるからまず一つ目のつっこみとしては（表層水に溶けているＯ2だけでは不足し，大気中のＯ2が必要なのである．）であると言う記述は関係ないのではないでしょうか？植物プランクトンにとって不足するとしたらケイ酸塩とかのほうが感覚的になっとくできるのですけど。ここでマーチンらのアラスカ湾で観測した鉄や酸素等の物質の鉛直分布を紹介しましょう

（上図Martin, Gordon, Fitzwater and Broenkow Deep-Sea Res. 1989, 36, 649）

これはアラスカのデータなのですけど
この図からわかるように表層水ではO2が多いけど、
植物の栄養となる硝酸塩は不足しています。
先ほど紹介した書籍のよくわかる海洋深層水の37ｐ
には沖縄の海で観測したケイ酸塩やリン酸塩の傾向も載っていますが
だいたい似たような感じです。O2とかは関係なく
このような栄養が豊富な海域（ようするに湧昇海域）では
植物プランクトンが発生しているように思います。
このことは全球クロロフィル分布の観測からもよくわかると思います。

まあ不足しているか不足していないか定量的に計算しているわけではないので
なんともいえないけど他の栄養素よりは明らかに存在割合が多いわけです。
そういったことを考えるとＯ２が不足していると言う結論が
どうして生じるのかがわかりません
やはり最終的には定量性の観点から考えるべきで
見た上でどれだけＯ２が溶存しているかを検討し、それが生物活動に
どれくらい影響を及ぼす因子になっているかを論じない限り
妥当な解釈を加えることはできないでしょう。
そんなわけで大気中のＯ2とＣＯ2濃度を合計すると，
生物の光合成や呼吸の効果を消去できるという
一文は定量的な根拠がないから
却下として、大気中の酸素やCO2濃度の季節変化は
海との交換や陸圏との収支などの自然変動に起因するという一文には賛成しますが、
それがすなわち（海洋と大気の間で気体の移動は少ないとすることが間違いであることがわかる）という結論をうむものではないと思います。
多い少ないと言うのは量の問題ですから、季節的な変動は定性的なものであり
定量的にどれだけの交換が行われているかという観測事実を気象庁が作成していますけど
その観測事実を否定するものではありません。実際の観測結果はヘンリーのところで
紹介しましたが、まず事実があって科学ですから定性的な事実と定量的な事実を
混同せずこの事実を考察したほうがいいと思います

4．海洋での炭素循環

　深海水との関連で表層水のＣＯ2濃度を論ずるには，海洋における炭素の全体の流れを考える必要がある．それは海洋の炭素の上下循環で決まる．

⇒湧昇海域という0.1%の海域と海洋大循環のようなめちゃめちゃ遅いスケールの上下循環で表層水のＣＯ2濃度はきまるのですか？まあ生物活動が盛んな海域は湧昇海域だから生物収支にもとづく炭素循環は妥当かもしれませんね。しかし上であげたような炭素（全体）の流れの決定要因ではないでしょう。(もう少し複雑に考えたほうがいいかと）

表層水への炭素の供給は炭素濃度の高い深海水の湧昇でなされている．赤道で貿易風が吹くと西向きの海流が生ずるが，この東端で深海水が湧昇する．太平洋ではペルー沖である．中緯度で赤道に向かう風が吹くと赤道に向かう海流が生ずるが，これは地球の自転についていけず，西向きに方向を変える．この海流と大陸西海岸との間にすき間ができるが，ここで深海水が湧昇する．太平洋ではカリフォルニア沖とチリ沖である．また極洋では，冬に表層水の温度は氷点の－２℃になる．この温度の海水は最大密度であり，また氷結によって塩分濃度も増えるため重くなって沈降し，代わりに０～３℃の軽い深海水の湧昇となる．

⇒湧昇の説明かな？わかりやすい説明だとおもいます。

この深海からの湧昇水は炭素化合物とリンや窒素などの養分が豊富である．表層水に供給された炭素化合物は細菌などの餌となり，大気から供給されるＯ2によってたちどころに酸化されＣＯ2になる．この豊富なＣＯ2と養分によって海洋の光合成が進行し，この湧昇海域は漁場となる．

⇒再喝しますが大気から供給されるO2がどれくらいのものか論じないといけないですね。海洋にあらかじめ存在する酸素濃度も含めて、O2が供給されてその酸素を利用して生物が活動しているって論は相当な定量的根拠がなければ断定は無理だと思う。

ここで生育した海洋生物は，世界の海に拡散し，海洋動物の餌となり，結局は糞になる．糞は海水より重いので沈降し，炭素と養分は深海に帰っていく．つまり，表層水のＣＯ2濃度は深海永の湧昇と糞の沈降で決まることになる．

大気から吸収されるCO2量も決定要因のひとつとしてあがるのでは？とか考えます。

植物プランクトンの元素構成比(Ｒedfierd 比)はＣ：Ｎ：Ｐ=１０６：１６：１であるが，深海の元素構成比もこれとほとんど同じであるから，湧昇海域では，光合成に必要な養分濃度とＣＯ2濃度は過不足なく均衡している．したがって，南半球の光合成にとって大気のＣＯ2は必要がなく，その濃度は季節変化しないのである。

⇒O2よりもCO2のほうが溶解度が海が塩基性たるゆえに高いから個人的な印象としてはO2が溶解によって変動してCO２が変動していないという結論は疑問が残る。O2がCO2になる過程も細菌の活動のスケールを想定していないし