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同位体比の値は、ある基準になる物質からの炭素岨の含有率の相対的なズレを千分率（/ｍｌ）であらわす。
先に例を示した炭素咽の含有率○・○○一％の減少はマイナス一/ｍｌに相当する。
さて発生源の異なるメタンは大気の値（約マイナス四七/ｍｌ）を中間的な値として、大きなものから小さなものまでさまざまな値をとっていることがわかる。
これらのメタン発生源は、同位体比に変化をもたらす「特殊な」過程の種類や、その程度が少しずつ、炭素は質量数ｕとＢの安定同位体（炭素ｕと炭素咽）をもっている。
その量比は炭素岨の方が圧倒的に多く、炭素Ｂは炭素岨の一％程度である。
同位体は核の質量数が異なるだけで、核を回る電子の配置は変わらないので、化学的性質にはほとんど違いがない。
また「安定」同位体なので、ウランなどの放射性同位体と違って、他の元湖湿地凍土地帯水田畜産シロアリ埋め立て地ガス田・油田海洋炭坑(山火事・焼畑等）放出されるメタンの平均炭素同位体比組成（Peedee層という地層中に産出したベレムナイト化石の炭素同位体比からのずれをパーミル単位で表した)、さらにそれぞれの放出量増加が大気の同位体比に与える影響を示した。
放出量増加が大気の同位体比に与える影響。
ほぼ不変炭素同位体比（%）年間放出量（万トン）メタン発生源増加あるいは全く異なるため、発生するメタンの同位体比が異なっている。
すなわち、化学的には同じメタン分子で見分けはつかないが、同位体比を使えばその出所を識別できるかもしれない。
むずかしいと感じる人のためにたとえ話をしよう。
同位体比指標は、私たちが日常なにげなく使っている年令層指標になぞらえることができる。
ある未知の人間の集団に出会ったとき、その集団の平均年齢をみることによって、およそそれがどういう集団か見当がつくであろう。
たとえば、あるコンサート会場から出てくる人々の年齢層を見れば、それがＧＬＡＹのコンサートだったのか、五木ひろしのコンサートだったのかという、二者択一問題に答えをだすことが容易にできる（平均年圃令が二〇才前後ならＧＬＡＹ、五○才前後なら五木ひろし）。
またその両方のコンサートが同時に終わって両集団が混ざってしまった後でも、その全体の平均年齢を見れば、どちらのコンサートが観客動員数が多かったのか、およそ推定できる（たとえば平均年令が三〇才くらいになるときは、ＧＬＡＹの方がちょっと多かった）。
同位体比も同じことで、あるメタンの発生源を推定したり、発生源が均一に混ざった大気中における、各発生源の寄与率を推が近代になって急激に増大したことがメタン増加の主因であると結論した。
ただし、この論文が書かれた当時は、氷の中のメタンの同位体比は、分析がまだむずかしく誤差が大きかった。
またCの考察には、多くの仮定が入っているなど問題点があった。
今ではこの結論をそのまま受け入れる人は少ない。
メタンの増大は、水田耕作や畜産の拡大、さらにあまり検討されなかった天然ガスや油田からの漏出増加も加わった、複合効果とみるのが一般的である。
この点をもっとはっきりさせるために、改良した最新の分析手法を用いて、多くの研究者が南極やグリーンランドの氷の中のメタン同位体比分析にチャレンジしている。
その結果はもうすぐあきらかになるようである。
メタン生成は無酸素の強還元状態か、もしくは一○○℃前後かそれ以上の高温の条件でしかおこらないと書いている。
そして海洋は一部の特殊な海域を除き、特定したりするのに用いることができる。
本題にもどろう。
大気中のメタン濃度は年々増加しているが、その原因は何なのだろうか？同位体比を使ってこの問題に解決の糸口を見いだしたのは、米国スクリップス海洋研究所のH・Cらのグループであった。
彼らは、南極の氷の中に閉じこめられていた、いまから一○○年から三〇○年昔の大気を取り出して、その中のメタンの炭素同位体比を測り、現在の大気中のメタンの炭素同位体比と比較した。
その結果、昔の大気中のメタンの炭素同位体比は、現在の値よりも二/ｍｌほど小さいことを発見した。
つまり、メタンの濃度の上昇にともなって、炭素同位体比は増加していたのである。
大気メタンの上昇をひきおこした原因として、前の項で水田耕作や畜産の拡大、焼畑や森林火災などのバイオマス燃焼の増大さらに大気中での消滅過程の阻害などの可能性を指摘した。
水田耕作の拡大や畜産の拡大は、大気メタンの炭素同位体比を減少させることがわかる。
また詳細は省略するが、大気中の消滅過程の阻害によっても、同位体比は減少する方向に変化することが知られている。
Cらは他の証拠もあわせて検討した結果、焼畑や森林火災などバイオマス燃焼ことがわかった。
つまり豊富に酸素が存在する環境であるにもかかわらず、表層海水中ではメタンが生産されていたのである。
くどいようだが、酸素のある環境ではメタンをつくる微生物は生きていけない。
もちろん表面海水の温度条件では、熱分解によるメタン生成もおきない。
メタンが生成するどころか、本来は分解する環境にある海洋でメタンが生成している。
この奇妙な現象は「メタンパラドックス」とよばれ、長い間謎とされていた。
この問題の解決の糸口を最初に見つけたのは、米国地質調査所のオレムランドであった。
彼は海水中の動物プランクトンを集めて無酸素状態にしたとき、大量のメタンが生成することを発見した。
動物プランクトンがその体内に、メタンを生成する微生物を共存させていたのである。
その後、セジメントトラップを用いた定量的観測などが行われた結果、現在では、この海洋表面の謎のメタンの起源については、以下のように考えられている。
確かに海水は酸素が豊富であるが、動物プランクトンの体内やその糞の中は局所的に還元環境、すなわち酸素のない環境になっていると考えられる。
そしてそのような小さな還元環境にメタン生成を行う微生物が生息し、メをふくむと述べている。
しかし海洋はメタンの発生源になっている。
これは底泥中で生成したメタンが海洋表面に到達し、大気中に放出されているということではない。
酸素が豊富に存在するにもかかわらず、海洋表層内では微生物によってメタンが実際に生成しているのである。
この話の発端は一九六○年代にさかのぼる。
都市の公害問題がクローズアップされていたこの当時、米国海軍研究所のRらは、人為起源物質の海洋汚染がどこまで広がっているかを調べる目的で、表面海水中のメタン濃度を、高精度で測定する装置を開発した。
メタンは排ガスなどに大量にふくまれるので、海水中のメタン分布を調べれば、都市の海洋汚染がどこまで広がっているか把握できると考えたわけである。
彼らは当初、都市の近くの海域で高く、外洋に出るとしだいに減少して、最後は大気メタンとの溶解平衡濃度になると予想したようだ。
しかし結果は違っていた。
どんなに陸から離れても、表面水は大気メタンに対して過飽和のままであった。
この結果を受けて、表面海水だけでなく鉛直方向にもメタンの分布が測定された。
すると水深一○○メートルあたりでは、表面水よりさらにメタン濃度が高いタンがさかんに生成されている。
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