ＮＨＫジュニアスペシャル 第４回「奇岩にひそむ大気の謎」
ＶＴＲ台本 ＰＤ：鈴木正史
ＶＴＲ１ 前回までのダイジェスト ○地球ＣＧ 14 ：Ｑ 新しく見つかった第２の地球を人間が住みや ： すい星にするため、ボクたちは、地球のことに ： ついて調べてきました。これまでに判ったこと ： を少しまとめてみましょう。 ： ○太陽系の誕生 5 ：Ｑ 46億年前。生まれたばかりの太陽系の中で、 ： 宇宙を漂っていたたくさんの微惑星がぶつかり ○微惑星 5 ： はじめます。その中から、一つの星がグングン ： と大きくなりはじめました。地球誕生です。 ○微惑星の衝突 4 ： ： ○原始地球 9 ：Ｑ 微惑星を吸い寄せながら大きくなる地球は、 ○微惑星落下、マグマ噴出 3 ： 衝突によって溶けた微惑星のために、熱く煮え ○マグマオーシャン 9 ： たぎったマグマの海に覆われていました。 ： ○雷雲 6 ：Ｑ やがて、空気中にたまった大量の水蒸気が雨 ○豪雨 6 ： となって降り始めました。ものすごい大雨は、 ○洪水、地表を舐める 8 ： 地球に大洪水を引き起し、巨大な海をつくりあ ： げていったのです。 ： ○太陽系・惑星配列 10 ：Ｑ 熱くもなく、寒くもなく、ちょうどいい太陽 ： からの距離。それが、地球にだけ豊かな海をも ○海・キラメキ 5 ： たらしたのです。 ： ○火山噴火 10 ：Ｑ 豊かな海を持った地球ですが、その内部には ： 生まれた当時のすごい熱がため込まれていまし ： た。火山の噴火などによって、地球はその熱を ○引き裂かれた大地 11 ： 外へ逃がそうとします。そのエネルギーは巨大 ： な大陸を引き裂くほどです。絶えず動きつづけ ： る大地。地球は、生きている星だったのです。 ： ○ストロマトライト 19 ：Ｑ そして、私たちが生きていく上で必要な酸素 ： が生まれました。二酸化炭素と窒素ばかりだっ ： た地球に酸素を生み出したのは、海の中に住む ○大気圏 6 ： 小さな生物たちでした。生物たちは何億年もの ： 時間をかけて、地球を豊かな酸素をもった星へ ○地球回転ＣＧ 9 ： 変えていったのです。 ： ＶＴＲ２ 地球温暖化の仕組み ： ○地球の大気圏 14 ：Ｑ 私たちの地球を取り巻く大気は酸素や窒素、 ： そして二酸化炭素によって作られています。こ ： の内の二酸化炭素がすこしづつ、でも確実に増 ： えてきているんです。 ： ○マウナ・ロア観測所 18 ：Ｑ 太平洋の真ん中、ハワイにあるマウナ・ロア ： 観測所。ここでは、大気中の二酸化炭素の微妙 ： な変化を長年に渡って、観測してきました。 ○観測所・内部 5 ： ： ○プリンター・大気濃度算出 28 ：Ｑ 観測を始めた１９５８年には０・０３％だっ ： た二酸化炭素の濃度は、１９９５年には０．０ ： ３６％に達し、21世紀半ばには０．０５％に達 ： すると考えられているのです。 ： ：Ｑ 大気の中では、ほんの少しの量ですが、これ ： がちょっと増えたり減ったりするだけで、地球 ： 全体の気温が変化するほど、大切な役割を持っ ： ています。 ： ○アニメ 49 ：Ｑ 太陽の光は、地球の大気を素通りして、地面 ： をあたためます。そして、夜になると、その熱 ： は宇宙へと逃げていきます。 ： ：Ｑ ところが、大気中にたまった二酸化炭素は、 ： 宇宙へと熱を逃がさないようにする働きをもっ ： ています。これを「温室効果」といいます。 ： ：Ｑ 温室効果が適当に働いているおかげで、地球 ： は程よいあったかさでいられるのです。ですか ： ら、二酸化炭素が増えてしまうと、それだけ気 ： 温が上昇し、地球の温暖化を進めてしまうこと ： になってしまうのです。 ： ○ニューヨーク水没 25 ：Ｑ もし、このまま二酸化炭素が増えつづけると ： 21世紀の半ばには気温が２〜３度上昇すると言 ： われています。その結果、近い将来に北極や南 ： 極の氷が溶けて、世界中の海沿いにある街は海 ： に沈んでしまうかもしれないんです。 ： ：Ｑ 大気中の二酸化炭素のわずかな変化だけで、 ： 地球の穏やかな環境はたちまち危機を迎えるこ ： とになってしまうのです。 ： ＶＴＲ３ 大地に消えた二酸化炭素 ： ○原始大気・マグマオーシャン11 ：Ｑ 地球が生まれたばかりの頃、大気には今の20 ： 万倍もの二酸化炭素が含まれていたと言われて ： います。 ： ○地球の大気圏 9 ：Ｑ しかし、今の大気に、そんなに大量の二酸化 ： 炭素はありません。一体、何処へ消えてしまっ ： たのでしょうか。 ： ○桂林ドリー 22 ：Ｑ 中国の桂林には、不思議な山々が広がってい ： ます。桂林を流れる河の両岸、百キロに渡って ： 奇妙な景色がまるで絵巻物のように次から次へ ： と続いています。 ： ○桂林・山肌ＵＰ 18 ：Ｑ 遠目には美しく見える桂林の山々も、近づい ： てみると、灰色のゴツゴツした岩で出来ている ： ことがわかります。 ： ○桂林・山肌ＣＵ 15 ：Ｑ この岩は、石灰岩です。石灰岩はコンクリー ： トやセメントの原料になるものです。桂林の辺 ： りは世界でも有名な石灰岩地帯だったのです。 ： ： ：Ｑ この石灰岩の中に、大気の謎を解く意外な手 ： がかりが隠されていました。 ： ○砕石ＵＰ 10 ：Ｑ ちょっとした実験をしてみましょう。 ： ○ビニールに砕いた石を入れる14 ：Ｑ 石灰岩に塩酸をかけてみることにします。実 ： 験をスムーズに行うために、石を細かく砕いて ： おきます。 ： ○塩酸を注ぐ〜反応 16 ：Ｑ 塩酸を注ぐと、たちまち石灰岩が激しく泡立 ： ちはじめました。 ： ： ○反応ＵＰ〜膨らんだビニール16 ：Ｑ 激しい反応は２〜３分続きました。そして、 ： ビニール袋が大きく膨らみました。気体が発生 ： したのです。 ： ○ロウソク入れる 9 ：Ｑ 火の付いたローソクをそっと近づけると、炎 ○ロウソクに気体を浴びせる 14 ： が消えてしまいました。発生した気体は、実は ： 二酸化炭素だったんです。 ： ：Ｑ 握りこぶし大の石灰岩を完全に溶かすと、何 ○ロウソクに二酸化炭素かける 7 ： と40リットルもの二酸化炭素が発生します。 ： ○ロウソク消える 7 ：Ｑ 石灰岩という石は、二酸化炭素が姿を変えた ： ものだったのです。 ： ○桂林パン 12 ：Ｑ 大石灰岩地帯、桂林。このそそりたった山々 ： の中には大量の二酸化炭素が閉じ込められてい ： たのです。 ： ○中国全体地図 24 ：Ｑ この桂林の他にも、中国には広い範囲に渡っ ： て、石灰岩がたまっています。 ： ：Ｑ 白く塗った部分が、石灰岩地帯。中国全土の ： およそが石灰岩で覆われています。その広さ ： は、日本の面積の５倍にもなります。 ： ○石林１ 11 ：Ｑ 石灰岩が集まる中国の南西部には、桂林の他 ： にも石灰岩が作りだす、不思議な景色が広がっ ： ています。 ： ○石林２ 18 ：Ｑ 石の林、石林。その名の通り、高さ２〜３０ ： メートルの石灰岩の柱が、ニョキニョキと立ち ： 並んでいます。 ： ○石林３ 38 ：Ｑ 石灰岩は中国だけでなく、地球上のあちこち ： に広がっています。 ： ： ：Ｑ もし、地球上にある全ての石灰岩を、二酸化 ： 炭素に戻したとしたら、その量は今の20万倍近 ： くになります。それは地球が生まれた頃の二酸 ： 化炭素の量とほぼ同じです。 ： ： ：Ｑ 大昔の大気に含まれていた、大量の二酸化炭 ： 素は、石灰岩に姿を変えていたのでした。 ： Ｖインサート 桂林の出来方について ： ○アニメーション 63 ：Ｑ 今からおよそ４億年前。桂林の辺りは、熱帯 ： の海でした。その海底に石灰岩が分厚くためこ ： まれていました。 ： ：Ｑ やがて海底はゆっくりと持ち上がり、石灰岩 ： が地上へと現れることになります。 ： ：Ｑ 雨水が割れ目に沿ってしみ込み、石灰岩を溶 ： かし始めます。 ： ：Ｑ 当時の桂林は南の島のような気候でした。大 ： 地に降り注ぐ大量の雨は、石灰岩を猛烈な勢い ： で溶かしていきます。 ： ：Ｑ 水という自然のノミは、何千万年という時間 ： をかけてゆっくりと、しかし確実に石灰岩をけ ： ずっていきました。 ： ：Ｑ 桂林の山々は、こうして今から２００万年前 ： に出来上がったのです。 ： ＶＴＲ４ 珊瑚礁に大気の謎を追え！ ： ○グレートバリアリーフＡＳ 12 ：Ｑ オーストラリアにある世界最大の珊瑚礁、グ ： レートバリアリーフ。二酸化炭素を石に変えて ： いたのは、意外にも珊瑚礁に住む小さな生物た ○魚群 8 ： ちでした。 ： ○巨大ハタ 9 ：Ｑ 珊瑚礁では、いろんな種類の生物たちが互い ： に協力し合い、競争し合いながら、くらしてい ： ます。 ： ○ウツボ 8 ：Ｑ グレートバリアリーフにいる生物は、魚だけ ○大型ナマコ 14 ： でも二千種類に及びます。 ： ○サンゴ表面 18 ：Ｑ こうした海の生き物たちの住処となっている ： 珊瑚礁。私たちが普通、「サンゴ」と呼んでい ： るのは、実際には小さなサンゴ虫が集まってで ： きたものなのです。 ： ○海中の巨大サンゴ 23 ：Ｑ これは、数百万匹のサンゴ虫によって作られ ： ています。海には、大気の60倍もの二酸化炭素 ： が溶け込んでいます。サンゴは海水に溶けてい ： る二酸化炭素やカルシウムを材料にして、石灰 ： 質の骨格を作っていくのです。 ： ○波うつサンゴ 11 ：Ｑ サンゴの表面が、白く波うっています。サン ： ゴ虫が触手を伸ばしているのです。 ： ○サンゴ表面ＵＰ 14 ：Ｑ サンゴはいわば、石灰質のカラを持った小さ ： なイソギンチャクのようなものです。 ： ○サンゴ・捕食 9 ：Ｑ 小さな生物、サンゴ。この強い生命の力が、 ： 二酸化炭素を石に変えてきたのです。 ： ○サンゴ産卵 21 ：Ｑ サンゴの産卵です。 ： ： ： ○産卵１ 11 ：Ｑ まるで、宇宙のリズムに合わせるかのように ： サンゴの産卵は、満月の後の一週間に集中して ： います。 ○産卵２ 13 ： ： ○産卵３ 21 ：Ｑ 二酸化炭素を石に変える第一歩は、こうして ： 始まります。 ： ○動き回るサンゴ幼生 7 ：Ｑ 大きさは一ミリから二ミリ。この一匹一匹が ○グルグルサンゴ幼生 13 ： あの大きなサンゴの塊に成長する可能性を秘め ： ているのです。 ： ○微速度撮影 67 ：Ｑ 特殊なカメラで捉えたサンゴの成長の様子で ： ： す。最初の数時間は目立った変化はあまりあり ： ： ません。 ： ： ： ：Ｑ やがて、白い小さな粒が点々と現れ始めまし ： ： た。 ： ： ： ：Ｑ 時間がたつにつれて、粒子の集まりが白い筋 ： ： となって放射状に伸び始めます。白い粒子は、 ： ： 炭酸カルシウム、つまり石灰岩の材料となるも ： ： のです。 ： ： ： ：Ｑ この小さな生物が、海水に溶けている二酸化 ： ： 炭素とカルシウムを使って、自分の骨格をつく ： ： りはじめたのです。 ： ： ： ：Ｑ 48時間後、サンゴの最初の骨格が出来上がり ： ： ました。角度を変えて見ると、石灰質の骨格が ： ： 成長して、盛り上がってきた様子がよくわかり ： ます。 ： ○サンゴ成長のアニメ 44 ：Ｑ 最初の骨格を作り終えたサンゴは、今度は別 ： の方法で増えはじめます。 ： ：Ｑ まるで、芽が出るように、すぐ隣に新しいサ ： ンゴ虫が出来、それがまた自分の骨格を作りは ： じめます。 ： ：Ｑ 次々と増えていくたびに、石灰質の家は上へ ： 横へと広がり、やがて大きな塊へと成長してい ： きます。 ： ○炭素循環アニメ 14 ：Ｑ こうして、石灰質の山が出来ていくと、その ： 分だけ、海水中の二酸化炭素が使われたことに ： なります。すると、それを補うために大気の中 ： にある二酸化炭素が、海へと溶け込みます。 ： ： ○珊瑚礁海中ドリー 35 ：Ｑ サンゴはまさに、二酸化炭素を石に変えてい ： るのです。 ： ：Ｑ 二酸化炭素を石に変える生物は、サンゴだけ ： ではありません。珊瑚礁に住む貝の仲間やプラ ： ンクトン、藻の一種なども石灰質を作りだしま ： す。これらの生物が作りだした石灰質や死骸が ： セメントのようにサンゴを固め、一つの大きな ： 岩に変えていくのです。 ： ○グレートバリアリーフＡＳ 4 ：Ｑ 珊瑚礁。それは石灰岩の製造工場です。 ： ： ○音波探査シミュレーション 10 ：Ｑ 八千年かかって、成長した珊瑚礁。サンゴの ： 壁の高さは50メートルあります。その下には完 ○グレートバリアリーフＡＳ 22 ： 全に岩となってしまった石灰岩が延々と続いて ： います。 ： もし、グレートバリアリーフから海をはぎ取 ： ったとしたら、高さ２〜３百メートル、長さが ： ２千キロにも及ぶ石灰岩の大山脈が現れるはず ： です。それは生物が作り上げた二酸化炭素の大 ： 貯蔵庫でもあるのです。 ：