【世界の60の大河川のデータを用い、河川水に溶存する成分の起源を基盤の岩石(珪酸塩・炭酸塩・蒸発岩)・降水・大気について計算し、世界の珪酸塩風化と大気CO2消費量について検討】
『Abstract
The main problem associated with the study of silicate weathering
using river dissolved load is that the main control of solute
chemistry is lithology and that all rivers are influenced by carbonate
and evaporite weathering. In this paper, newly compiled data
on the 60 largest rivers of the world are used to calculate the
contribution of main lithologies, rain and atmosphere
to river dissolved loads. Technically, an inverse method is used
to solve a model containing of a series of mass budget equations
relating river concentrations to chemical weathering products
and atmospheric inputs. New estimates of global silicate
weathering fluxes and associated CO2
consumption fluxes are given. The role of basalt weathering
on oceanic islands and volcanic arcs is emphasized. For each large
river, an attempt is made to calculate chemical weathering
rates of silicates per unit area. Only relative chemical
weathering rates can be calculated. The relationships between
the chemical weathering rates of silicates and the
possible controlling parameters are explored. A combined effect
of runoff-temperature and physical denudation seems
to explain the variability of modern silicate chemical weathering
rates. The results of this study highlight the coupling between
the physical and the chemical processes of silicate weathering.
Only an active physical denudation of continental rocks
seems to be able to maintain high chemical weathering rates
and significant CO2 consumption rates.
Keywords: Silicate weathering; CO2 consumption;
Large rivers』
『要旨
河川の溶流量を用いた珪酸塩風化の研究に伴う主な問題は、溶質の化学組成を主にコントロールするのは岩石の種類であり、そしてすべての河川は炭酸塩と蒸発岩の風化の影響を受けていることである。本論文では、世界の60大河川について新しく編集したデータを用いて、河川溶流量に対する主な岩石相・降雨・大気の貢献度を計算した。技術的には、インバース法を用いて、化学風化の産物および大気からのインプットに河川濃度を関連づける一連の質量収支式を含んだモデルを解いた。世界の珪酸塩風化フラックスとそれに伴うCO2消費フラックスの新しい見積りを与えた。海洋島と火山弧における玄武岩風化の役割が強調されている。それぞれの大河川について、面積当りの珪酸塩の化学風化速度を計算する試みを行った。相対的な化学風化速度のみが計算できた。珪酸塩の化学風化速度とそれをコントロールし得る要因との間の関係について調べた。流出量−温度および物理削剥が結びついた影響によって、現在の珪酸塩の化学風化速度の変動が説明されるように思われる。本研究の結果は、珪酸塩風化の物理的および化学的過程の間の結びつきを強調している。大陸の岩石の活発な物理削剥だけが、高い化学風化速度と重大なCO2消費速度を維持できると思われる。』
1. Introduction
2. Origin of data
3. Methodology
4. Model and resolution
5. Results
5.1. A number of singular rivers
5.1.1. Highly polluted rivers
5.1.2. Indian rivers
5.1.3. Siberian rivers
5.2. Sources of solutes
5.3. Weathering rates
5.4. CO2 consumption rates
6. Global control of weathering rates and CO2
consumption
6.1. Lithology
6.2. Climate: runoff and temperature
6.3. Relief parameters
6.4. Relation with physical denudation
7. Some conclusions and perspectives
Acknowledgements
References