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深海での炭酸カルシウムの溶解がふえたのではなく、その殻をもつプランクトンの増殖が抑制されたのではないか、と考えたのである。
表層海水にリンや窒素など他の栄養塩があって、溶存ケイ素がある場合には、オパール（無定形ケイ酸塩）の殻をもつケイ藻が優先的に繁殖することは以前から知られていた。
ケイ素が欠乏してなお、他の栄養塩が残っている場合に円石藻が増殖する。
栄養塩の奪いあいでは、炭酸カルシウムの殻をもつ円石藻は、なぜかケイ藻に引けをとるという自然界の摂理がある。
そのような条件下では、円石藻は、必要な窒素やリンをケイ藻に奪われて、増殖しにくいのではないかと考えたのである。
氷期には、海洋表層へ運ばれるエアロゾルの量が増大し、そこから溶け出した溶存ケイ素は、ケイ藻の増殖を促進したはずである。
したがって、ケイ藻が卓越する期間が長くなるとか、あるいはケイ藻が栄養塩を使い切ってしまって、円石藻が成長できないなどの現象がおこれば、アルカリ度は上昇し、大気から二酸化炭素を吸収できることになる。
新たな補足を加えてその仮説を述べると次のようになる。
①カナダ北方の氷河崩壊（ハィンリッヒ・イベントに対応）で北大西洋表層に淡水が流入し、熱塩循環（ブロッカーのコンベヤーベルト）を停止しそうなほど弱めた。
その結果、北大西洋での表層水が停滞して沈降しなくなり、メキシコ湾流は北上できなくなってヨーロッパが急速に寒冷化する。
寒冷化によって、乾燥気候となった大地から土壌粒子が舞い上がりやすくなり、海洋表層へのエァロゾルの降下量が増した。
つまり、エァロゾルによってもたらされたケイ素が、海洋表層に豊富になり、ケイ藻の増殖を促進すると同時に、炭酸カルシウムの殻をもつ円石藻の増殖を抑制した。
その結果、表層海水における炭酸カルシゥムの生成量が相対的に減少し、沈降粒子の有機炭素／炭酸カルシウム比を押し上げる。
そして海水のアルカリ度を増加させるとともにｐＨが高くなって大気から二酸化炭素を吸収した。
栄養塩最近のモデル計算では、全海洋で生産される炭酸カルシウムが四割減少すれば、シリコン仮説のメカニズムで、氷期大気の二酸化炭素濃度の説明が可能といわれる。
円石藻とケイ藻の種の交代は、リン、窒素、鉄などに対（七）新たな証拠探し深の種のして、溶存ケイ素の供給が相対的に不足した海域で実際におこりうる。
北大西柵洋、赤道太平洋や南極海の南緯四五から五○度以北では、溶存ケイ素と硝酸のデモ比が、ケイ藻が必要とする一以下で、その候補海域ということになる。
最近、C大学ラモント地球観測研究所のCらが、南極周辺海域の深海堆積物の酸素同位体比とともに、オパールと炭酸カルシウム含量を詳しく発表しているが、その一例をに示した。
堆積物中のオパール含量は、海水を沈降中あるいは海底で埋没するまでのこのように海洋表層での現象に起因するならば、二〇ー三〇年で大気中の二酸化炭素濃度を変化させることも可能だろう。
生物の種の交代には、このように一定のルールがある場合がある。
この生物リンケージを通して、化学的には独立した反応である、炭酸カルシウムの生成・溶解サイクルとシリカのサイクルが、自然界では巧妙に結びついているようである。
エアロゾル(氷期に増加）氷期の海吸収間氷期の大気放出海底堆積物炭酸カルシウムが卓越しているが、一万九千年から二万五千年前の最終氷期の時代には、炭酸カルシウムは数％にまで後退し、ケイ藻がおもになることがわかる。
ケイ藻と円石藻の種の交代がおこっていることは、オパールと炭酸塩のきれいな逆相関関係からも推定できる。
また、過去一万年の間は、約九〇％が生物性炭酸塩とオパールで占められているが、最終氷期にはコアの深さ間に、溶解されずに残ったほんの一部分にすぎないので、その溶解と保存に関するさまざまな過程が変われば影響される。
しかし、チャールズらは、さまざまな検討を行った後、オパール含量は、おもに海洋表層での生物生産を表しているものと結論している。
同様の仮定は、炭酸カルシウムについても成り立つであろう。
炭酸カルシウム含量オパール含量の関係氷期に露出した陸棚から運ばれたものも含まれるかもしれないが、大部分は大気を経由して運ばれたものと思われる。
二〇から二五％で、その他は陸から運ばれた粘土鉱物などである。
堆積物の年代から陸起源微小粒子の堆積速度を計算すると、氷期の方が現在の間氷期より一桁大きい。
サンゴ骨格の年輪は、エックス線で撮影すると鮮明に観察することができる。
枝状や板状のサンゴにも年輪はあるが、ハマサンゴ属（専亀言属）などの塊状のサンゴは、しばしば直径が数メートルに達する大きな群体に成長し、長期間の記録を保持しているので、古気候学の研究に重要である。
サンゴの年輪は、しばしば樹木の年輪と比較される。
サンゴの骨格は、高密度部分と低密度部分が交互に重なり、これで一年の年輪を形成している。
年数が数えやすいことは、過去の環境を復元する際に有利である。
ハマサンゴ属の年間の成長量は、通常五から二〇ミリメートルの範囲にあって、樹木の年輪の成長幅を上回る場合が多い。
これは、各種のマイクロサンプリング技術により、月単位あるいはそれよりも高い時間分解能で、古気候を復元できる可能性をもつ。
サンゴの骨格は、炭酸カルシウムでできていることも有利である。
炭酸カルシウムの結晶には、サンゴ体液や海水中から各種の元素や有機物がとり込まれる。
その中には水温や塩分など、特定の環境条件に敏感に対応する元素や有機物が存在することが期待され、有用な古環境指標が見いだされる可能性が秘められている（図１．17）。
陸上の樹木の年輪の研究は、年輪気候学として古気候の復元に大きな成果をあげている。
一方、サンゴ骨格を用いて過去の海洋環境情報をあきらかにしようとする研究は、サンゴ年輪気候学と呼ばれている。
サンゴ年輪気候学の確立のためには、良質の大型群体の採取、マサンゴ礁の浅瀬には、直径が三メートルに達するような、大きな塊状のサンゴ群体が生息している。
このようなサンゴは、炭酸カルシウムを主成分とする骨格を、一年間に一から二センチメートルずつ分泌しながら年輪を刻んで、大きなものでは二〇○年以上もの間、成長を続けていく。
この骨格を細かく分析することによって、過去の海洋環境や気候の歴史を解きあかすことができる。
サンゴ年輪に秘められた可能性と最新の研究を紹介する。
それでは、過去の海洋環境の復元の方法について、具体的に見ていこう。
オーストラリア海洋科学研究所のAは、サンゴ骨格に紫外線を照射すると蛍光バンドが見られることを発見した。
蛍光を呈する物質は、土壌にふくまれる腐植酸などの有機物と考えられている。
洪水のときに土砂を大量にふくんだ河川水がサンゴ礁に流入し、サンゴの骨格に腐植酸などの有機物がとり込まれるのである。
紫外線ビーム照射装置と分光計を組み合わせて、簡便に測定できる蛍光バンドは、河川の洪水史の解明に有効である。
オーストラリアのグレートバリアリーフに流れ込む最大の河川である。
イクロサンプリング技術、そして高精度な分析手法の導入、の方法が成功の鍵を握っている。
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