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人類滅亡!! 大気の酸素含有率が、21%~19%を割り込んで、16%に成ると人類は滅亡してしまいます!!

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人類滅亡!! 大気の酸素含有率が、21%~19%を割り込んで、16%に成ると人類は滅亡してしまいます!!

アマゾンの酸素放出量は、世界一であるが森林を伐採するために三分の一が消失してしまった!!

このままでは、資本主義が地球のサイクルを崩壊させてしまいます!!

 

大気中酸素濃度の減少

現在、地球の大気中における酸素濃度は約21% (209,490 ppm) であるが、年平均 4 ppm ずつ減少している(1999年から2005年の平均値)という調査結果がある。

一方で、大気中の二酸化炭素濃度は年平均2 ppmずつ増加しており、酸素濃度の減少もこれに関連して化石燃料の燃焼などが主な原因になっていると思われる。

 

また、二酸化炭素濃度の増加量と酸素濃度の減少量の差は、二酸化炭素が海面で多く吸収されている(陸上の約2倍)ことや化石燃料燃焼時に二酸化炭素排出量より酸素消費量の方が1.4倍多いことなどに起因する。

 

大気中酸素濃度の1年間を通した変動では、陸上における光合成量が呼吸量を上回る北半球夏季には増加しており、冬季には減少している。

 

酸素(さんそ、: oxygen)は原子番号8、原子量16.00の非金属元素である。

元素記号は O。周期表では第16族元素(カルコゲン)および第2周期元素に属し、電気陰性度が大きいため反応性に富み、他のほとんどの元素と化合物(特に酸化物)を作る。

 

標準状態では2個の酸素原子が二重結合した無味無臭無色透明の二原子分子である酸素分子 O2 として存在する。

宇宙では水素ヘリウムに次いで3番目に多くの質量を占め、ケイ素量を106としたときの比率は 2.38 × 107 である。

地球地殻の元素では質量が最も多く[6]47%が酸素である。

気体の酸素分子は大気の体積の20.95%、質量で23%を占める。

 

自然界において遊離酸素は、光合成によって水が光分解されることで生じ、海洋中の緑藻類やシアノバクテリアが地球大気中の酸素70%を、残りは陸上の植物が作り出している。

簡易な光合成の反応式は以下の通りである。

光分解による酸素発生は葉緑体チラコイド膜中で起こる。

光をエネルギーとするこの作用は多くの段階を経て、ATP させるプロトンの濃度勾配を起こす。

 

この際、水を酸化することで酸素ガスが発生し、大気中に放出される。

酸素ガスは好気性生物呼吸を行い、ミトコンドリア酸化的リン酸化反応を経てATPを発生させるために使われる。

酸素呼吸の反応は本質的に光合成の逆である。

脊椎動物では酸素ガスは肺の膜を通して血液中に拡散し赤血球中のヘモグロビンと結びつき、その色を紫がかった赤から明るい赤へ変える。

他の動物ではヘモシアニン軟体動物節足動物の一種など)やヘムエリスリンクモロブスターなど)が使われる例もある。

一方で高等生物は免疫系細菌を破壊するために過酸化物を用いている。

また、植物が病原体に抵抗して起こす。

でも活性酸素は重要な役割を果たす。

成人が消費する酸素は1分あたり約250 mLであり、これは約0.36 gに相当する。ここから計算すると、人類全体が1年間に消費する量は13億トンに相当する。

 

なお、酸素を利用しない呼吸の形態を嫌気呼吸という。

最初の地球に酸素が存在しなかったことから、これが最初の呼吸のあり方と考えられる。

 

地球大気における酸素含有量の変遷。赤線は推定の上限値、緑線は下限値を示す。

1. 酸素が作られない期間

2. 酸素生成が始まるが海水や海底岩石に吸収される

3. 海洋から酸素ガスが放出されるが地表への吸収やオゾン層形成のため消費される期間

4, 5. 酸素吸収が飽和し大気中に溜まる

地球誕生初期の原始大気に含まれていた硫酸や塩酸は、原始海洋中で地殻中の金属イオンで中和され、原始大気は高温高圧の二酸化炭素や水蒸気、窒素が主成分だったと考えられる。

 

大気中の酸素分圧は 24億5000年前頃から高くなっていったと推定されており、このことは、海水中の2価の溶解鉄と化合して生じた酸化鉄を起源とする縞状鉄鉱床の形成時期と一致している。

こうして酸素の大量発生が起こった期間、他の元素と結合していない多くの遊離酸素が海中や大気中に溢れることとなり、また海洋中の二酸化炭素の消費に伴って大気中の二酸化炭素も減少した。

氷期からの回復までに海洋中の酸素濃度は一時的に下がったとされる。

しかし、生き延びた単細胞生物の中で、酸素を用いる効率的な細胞呼吸と、酸素により自らを酸化させない抗酸化物質を獲得した好気性生物はより多くのATPを作り出せるようになり、その後の地球に新たな生物圏を形成した。

この光合成と酸素呼吸は真核生物、さらに多細胞生物への進化をもたらし、これが植物や動物などの生物多様性を生むに至る第一歩となった。

酸素の消費源であった海洋中の溶存鉄が尽きると次第に酸素ガスが海洋から大気に溢れ始め、約17億年前には大気中の酸素含有比率は10%に達した。

酸素の比率が逆転したのは7 - 8億年前と考えられる。

5億4千万年前のカンブリア紀が始まったころからは、大気中の酸素比率は15%–30%の間で推移した。

その後、寒冷化による植物の炭素固定能の減退及びリグニンの分解能を獲得した菌類が増えるなどによりジュラ紀後期の2億年前には酸素濃度は12%まで低下した。

ジュラ紀後期から白亜紀を通じて酸素濃度は次第に増加した。

現在の酸素濃度は21%である。人類は年間70億トンの化石燃料を使用するにあたり酸素を消費し続けているが、これによる大気中の酸素比率に与える影響は微々たるものである。

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