CO2の温室効果ガスとしての役割と影響

発生源

二酸化炭素は有酸素呼吸や炭素系燃料の燃焼で生成されます。動物や人間が酸素を吸い、二酸化炭素を呼気として排出します。また、木材や化石燃料（石油や石炭など）は燃焼時に炭素が二酸化炭素として大気中に放出されます。米国エネルギー情報局の「温室効果ガス排出報告」では、エネルギー関連のCO2排出が米国のCO2排出の98％を占めるとされています。主な発生源は自動車、発電所、航空機、工場です。

温室効果ガス

CO2をはじめとする温室効果ガスは、太陽が放つ赤外線放射を吸収し、大気中に閉じ込めます。これにより放射熱が地表に戻り、地球の平均気温が上昇します。温室効果は蓄積的に進行し、熱が増えるほど効果が強まります。

作用機構

CO2分子は炭素原子に酸素原子が二つ結合した構造です。炭素と酸素の結合は柔軟で強く、赤外線放射が大気を抜けようとするとこの結合に吸収され、再び地表へ放射されます。結果として赤外線が大気中に閉じ込められます。

大気中濃度

米国海洋大気庁（NOAA）の観測によると、現在の大気中CO2濃度は380 ppmを超えています。1978年の約337 ppmと比べて30年余りで大幅に増加しました。これは人工的に排出される温室効果ガスの中で最も多く、窒素酸化物やメタンをはるかに上回ります。また、NASAのジェームズ・ハンセン博士が指摘する「350 ppm」上限を超えており、これ以上の増加は大規模な気候変動を招く恐れがあります。

影響

大気中のCO2が増えるほど熱の捕捉が増加し、気温上昇をもたらします。温度変化に敏感な生態系、特に河口域は多くの魚類の稚魚の育成場として重要ですが、温度上昇や海面上昇（氷床融解による）により脅威にさらされています。結果として、これらの生息地に依存する種は絶滅リスクが高まります。CO2の影響は分子構造や性質ではなく、その濃度の増大に起因しています。