【地質時代にわたる大気中CO2濃度とCa-Mg珪酸塩岩の化学風化、および植物の進化との関係を検討】
『Abstract
The chemical weathering of Ca-Mg silicate rocks is the principal
process whereby CO2 is removed from the atmosphere
on long or multimillion-year time scales. At present vascular
land plants exert an important influence on weathering by recycling
water and by bringing about the secretion of acids and the buildup
of high levels of CO2 in soils. Before the
spread of vascular plants on the continents during the mid-Paleozoic,
chemical weathering must have been achieved by higher levels of
atmospheric CO2 and/or by the intercession
of primitive land biota such as lichens and cyanobacteria. From
examination of several pre-vascular weathering scenarios, it is
concluded that in order to prohibit unreasonably high levels of
atmospheric CO2, weathering during the Precambrian
and early Paleozoic must have taken place under essentially closed-system
abiotic conditions (linear feedback) or via strong regulation
by primitive biota. Preliminary examination of modern weathering
by lichens over tens to thousands of years militates against the
latter possibility. However, much more work needs to be done on
the quantitative effect of both primitive biota and vascular plants
on the rate of weathering (and their response to changes in atmospheric
CO2) before anything more definitive can
be said.』
『要旨
Ca-Mg珪酸塩岩の化学風化は、長期または数百万年の時間スケールでCO2が大気から取り除かれる主要な過程である。現在、陸上の維管束植物は、水をリサイクルしたり、酸を分泌したり、土壌のCO2レベルを高めたりして、風化に重要な影響をおよぼしている。古生代中期に維管束植物が陸上へ拡がる以前では、化学風化は、高いレベルの大気CO2、および(または)地衣類やシアノバクテリアのような始原的な陸上生物群のとりなしによってなされていたに違いない。維管束植物以前の風化についてのいくつかのシナリオを調べることで、大気CO2が不当に高いレベルにあることを抑制するためには、先カンブリア時代と古生代早期の風化は、本質的に閉鎖系の非生物条件(直線的なフィードバック)あるいは始原的な生物群による強力な調節のもとで起こらねばならなかった、ということが結論できる。数十年から数千年にわたる地衣類による現在の風化の基礎的な研究からは、後者の可能性は少ない。しかし、もっと明確なことを言う前には、始原的生物群および維管束植物の両方ともに風化速度に与える定量的な影響(および大気CO2の変化に対するそれらの反応)についてもっと多くの研究が必要である。』
Introduction
Weathering scenarios
Barren landscape
Algal-covered landscape
The rise of vascular plants
Discussion
Acknowledgments
References