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　現在、我々は気候変動の真っ只中にいる。国連の気候変動に関する政府間パネル（IPCC）は、2021年、人間が地球の気候を温暖化させてきたことに「疑う余地がない」とする報告を公表している。

　だが地球の歴史を振り返れば、同じような気候変動が繰り返し起こってきている。人類が誕生する前の氷河期にも温暖化は起きているのだが、いったいそれは何によって引き起こされたのか？

　研究チームが、3億400万年前の古生代後期氷河期（カルー氷河時代）の最中にあった温暖化の謎を探った。

　すると、アルカリ性の湖に潜んでいる古代の微生物が大量にメタンを排出し、温暖化を押し進めた可能性が高いことがわかったという。

・強力な温室効果ガス「メタン」を排出するアルカリ湖の微生物
　古生代後期氷河期（カルー氷河時代）は、石炭紀とペルム紀初期の間の3億6000万年前から2億6000万年前まで続いた。

　その最中、3億400万年前に温暖化が起きていたという。

　その謎を解明するため、中国、南京大学の研究チームは、中国北西部ジュンガル盆地にある水アルカリ性の湖に足を向けた。こうした湖からは大量のメタンが排出されているのだ。

　メタンは強力な温室効果ガスであり、同じ量なら二酸化炭素の28倍もの熱を大気中に閉じ込めておくことができる。

　アルカリ湖からメタンが排出されるのは、そこに潜む微生物がメタンを作り出しているからだ。世界全体のメタン排出量の大部分（74%）は、じつはこうした微生物が出すメタンで占められている。

　こうした微生物がどのようなときに繁殖しやすいのか、それを知ることは温暖化の今後を予測し、対策を考案するうえでも重要なことだ。

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・アルカリ湖から2.1ギガトンのメタン
　その湖底から3億400万年前のサンプルを集めて化学分析したところ、ある重要な事実が判明したという。

　それは低硫酸化された酸素のない環境でよく育つ「好アルカリ性のメタン生成古細菌」が大量のメタンを排出していたということだ。

　こうしたメタン生成古細菌は、メタンを生産することで生きるために必要なエネルギーを得ている。

　作られたメタンは空気中に放たれるのだが、今回の研究によると、この時代においては、2.1ギガトンものメタンを排出していた可能性があるという。

　古生代後期氷河期において大気中のメタンがピークに達したのは3億400万年前のことだが、その背後には世界中のアルカリ湖から排出されたメタンがあったのかもしれない。

　中国北西部から排出されるメタンだけでも、109ギガトン（二酸化炭素7521ギガトンに相当）を超えていたと推定されている。

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・火山からの二酸化炭素が引き金に
　もう1つ重要なのは、こうした微生物の活動を活発にさせていたのが、火山活動からの二酸化炭素かもしれない点だ。

　火山活動などによって排出された二酸化炭素が、湖の中で「無機炭素」（重炭酸イオンや炭酸イオン）に変わり、これが湖のアルカリ度を高める。

　すると好アルカリ性微生物が活発になって、より多くのメタンを排出するようになるのだ。

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アルカリ湖に潜む微生物はエネルギーを得るためにメタンを作り出す。火山からの二酸化炭素が湖のアルカリ度を高めることで、その活動はより活発になる / image credit:Xia et al, 2023

　このことは、こうした微生物の活動を抑えることができれば、温暖化を防ぐことにつながるということだ。

　たとえば湖のpHを変える、特定の粘土などで湖底を変えるといった方法が指摘されている。

　ただし、いずれの方法も課題を抱えている。どのやり方でも環境にそれなりの影響があることは間違いないし、世界中のアルカリ湖を特定すること自体が大変なことだからだ。

　この研究の『Geology』（2023年7月27日付）に掲載された。

References:Effects on global warming by microbial methanogenesis in alkaline lakes during the Late Paleozoic Ice Age (LPIA) | Geology | GeoScienceWorld / Ancient lake microbes caused global warming during ice age / written by hiroching / edited by / parumo



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