• 片山 郁夫, 2024: 水の惑星「地球」 — 46億年の大循環から地球をみる (ブルーバックス B2276)。講談社, 215 pp. ISBN 978-4-06-537559-4.

2024年11月にでた縦書きの新書本。

わたしはこの題名をみると海洋を主とする水圏の話かと思ってしまうが、著者の専門は地球内部である。地球内部は大きくわけて岩石と同様なケイ酸塩を主成分とする「マントル」と鉄を主成分とする「核 (コア)」からなり、いずれも、海洋にくらべて圧倒的に質量が大きいから、それぞれの中で (大気中の水蒸気や海洋中の塩物質のように) 少量の成分であっても、海洋にまけない質量の水があるかもしれない。マントルや核にどれだけの水があるか、その水が表層とのあいだでどのくらいやりとりされているかに関する知識は、まだ確定していないところがおおく、だからこそ学問の先端としてはおもしろい。地球内部と表層との水のやりとりは、火山の噴火にもかかわるし、蛇紋岩などの鉱物が存在する条件にもかかわる。わたしにはその議論のよしあしの評価はできないが、おそらくよい入門的記述だとおもう。

大気・水圏の話題は、おもに第3章にでてくる。(そこの議論は、わたしが授業で重点をおいているところと対応がよい。) 水が液体のかたちで存在する条件に大気の温室効果がかかわっていることもでてくる。その温室効果には、水蒸気のほかに二酸化炭素が重要である。大気中の二酸化炭素の量がきまるしくみは、数千年までの時間スケールでは生物による光合成と有機物の分解が重要だが、もっと長い時間スケールでは、二酸化炭素が地球内部から火山活動ででてきて、水中で炭酸塩として沈殿することが重要である。(ただし、そこの本文では、水中にあるカルシウムなどのイオンが陸上で土壌や岩石を風化することによってつくられることはでてくるが、そこで炭酸塩ではなくカルシウムをふくむケイ酸塩の風化が重要であることを明示していないのがちょっと残念だ。「コラム」の「二酸化炭素の地中処分」のところで玄武岩やカンラン岩がでてくる理由とつなげることができればよいのだけれど。)

そのまえの第2章では地球に生命があらわれたことが論じられている。地球の最初の生命が生じたところは、(宇宙からきたという説を別とすれば)、地球内部の物質が表層に出てくるところにちがいないが、それは海底だったという説と陸上だったという説がある。高分子化合物がつくられて簡単にこわれない状況は水中ではむずかしいという考えと、生命はまだ陸ができるまえにはじまっていたはずだという考えがあるのだ。

むすびの章は将来のみとおしで、時間スケールの短いほうから、進行中の地球温暖化のこと、氷期サイクルのこと、大陸移動、そして大陸が成長し、数億年のうちに海洋がなくなってしまうかもしれないという (まだ不確かな) みとおしがしめされる。

折りかえしのあとに目次をつける。

===== 目次 =====
はじめに
目次
第1章 原始の地球、海の誕生
– 1-1 地球の形成
– – 太陽系の生い立ち
– – 原始の地球はマグマに覆われていた
– – 地球内部はいろいろな層に分かれている
– 1-2 海の誕生
– – スノーラインの内側にある惑星には水が少ない
– – 地球の水あｈどこからきたのか
– – 原始海洋の誕生
– 1-3 大陸と海の進化
– – 水の含有量がプレートの硬さを決める
– – 海の存在によって始まったプレートテクトニクス
– – 大陸をつくるには海とプレートテクトニクスが必要
– – 大陸は増えて海の割合が減っている
– 1-4 地球以外の惑星の水
– – 太古の火星にあった水
– – 月にも少しの水があるらしい
– – 氷衛星の内部には海が広がっている
– – 太陽系外の惑星にある海
– [コラム 1] アストロバイオロジー
第2章 地球上で生命を育む水
– 2-1 生命が存在するには
– – 生命の定義とは
– – 生命にとっての水の役割
– – 生命の成分は海と似ている
– – 生命誕生の夜明け前
– 2-2 生命誕生の場
– – 生命は海の中から
– – 深海の熱水噴出孔にすむ初期生命
– – 陸上の温泉地帯は生命にとって都合がいい
– – 生命は宇宙からやってきたのかもしれない
– 2-3 生命の進化
– – 海底の地層からみつかった最古の姓名
– – 海の中で発生した光合成をする生物
– – 海から陸上へと進出した生物
– [コラム 2] 海底地下生命圏の広がり
第3章 地球表層での海の役割
– 3-1 大気と海の関わり
– – ユニークな地球の大気組成
– – 水蒸気をたっぷり含む大気下層
– – すっぱい海水から塩辛い海水へ
– – 地球をめぐる海流
– – 熱と塩による大規模な海洋循環
– 3-2 気候の安定化
– – かたちを変えて循環する水
– – 地球表層でのエネルギーのやりとり
– – 温室効果ガスのおかげで存在する海
– – 暗い太陽のパラドックス — 凍らなかった海
– 3-3 炭素の循環
– – 地球表層での炭素の最大のリザーバーは「海」
– – 地球全体を通した炭素循環のループ
– – 炭素循環の負のフィードバック
– 3-4 持続的なハビタビリティ
– – ハビタブルゾーンとは水の存在
– – ハビタブルな環境を維持するには
– – 雪玉になった地球
– [コラム 3] 二酸化炭素の地中処分
第4章 地球内部での水の循環
– 4-1 プレートの移動
– – プレートテクトニクスの発見
– – プレートを動かす力
– – 海は広がり陸がぶつかる
– 4-2 プレートによる水の取り込み
– – 水と岩石のあいだの反応
– – 海底下で循環する熱水
– – マントルまで染み込む海水
– – 陸地での地下水の流れ
– 4-3 プレートの沈み込みによる水輸送
– – 隙間にある水は絞り出される
– – 鉱物にトラップされた水は深くまで運ばれる
– – 沈み込んだ水の運命
– 4-4 火山活動による水の放出
– – マグマによって放出される水
– – ダイナミックな噴火は水が原因
– – 地球史のなかでの破局的な噴火
– [コラム 4] 海底に眠っている資源
第5節 地球内部へと吸収される海
– 5-1 海水量の変動
– – 海の量を決めたもの
– – 地球内部にある水のリザーバー
– – 気候に左右される海水準
– – 海水準は地殻変動にも応答する
– 5-2 海を維持するメカニズム
– – 太古から変わらない海水量
– – マントル対流によって調整される海水量
– – 海底での熱水変質によるフィードバック
– 5-3 地球内部での水循環
– – 少しずつ減っていく海水
– – マントルに大量の海水が吸収される
– – 地震波で岩石の含水量を測る
– – 6億年で海が消滅する可能性
– [コラム 5] 「ちきゅう」によるマントル掘削
第6章 地球の未来像
– 6-1 地球システムのゆらぎ
– – 地球温暖化による海の変化
– – 酸性化していく海
– – 氷期をむかえる地球
– 6-2 超長期的なシナリオ
– – 増える大陸と減っていく海洋
– – いずれ訪れるドライアースの時代
– – 地球とともに歩んでいく道
おわりに
引用文献・参考図書
索引
===== ここまで =====