メタン循環（めたんじゅんかん）

メタン循環の概要

メタン循環は、地球上のメタンの移動と変換を包括的に捉えたものであり、生物学的プロセスと地質学的プロセスが複雑に絡み合っています。メタンは、嫌気性環境下で有機物の分解によって生成されることが多く、湿地、水田、熱帯雨林、永久凍土、海底堆積物、動物の消化管などが主な発生源となります。

メタンの発生源

• 湿地: 世界最大のメタン発生源であり、水没した植物の分解によってメタンが生成されます。
• 水田: イネの栽培によって嫌気性環境が形成され、メタンが生成されます。
• 熱帯雨林: 植物の分解や土壌微生物の活動によってメタンが生成されます。
• 永久凍土: 地下凍土層に閉じ込められた有機物が融解し、メタンが放出されます。
• 家畜: 消化過程でメタンが生成され、呼気として排出されます。特に反芻動物（牛、羊など）からの排出量が多いです。
• シロアリ: 木材の分解過程でメタンを生成します。
• 海底堆積物: 海底の堆積物中で有機物が分解され、メタンが生成されます。一部はメタンハイドレートとして安定的に存在します。

メタンの消費源

メタンは、大気中で水酸化基（OH）によって酸化され、二酸化炭素と水に分解されます。このプロセスがメタンの大気寿命を短くする主要なメカニズムです。また、土壌中のメタン酸化細菌によってもメタンが消費されます。

メタン循環と地球温暖化

メタンは二酸化炭素よりも温室効果が高く、地球温暖化への影響が懸念されています。メタン循環の変化、特にメタン発生源からの排出量の増加は、地球温暖化を加速させる可能性があります。近年、永久凍土の融解や水田からの排出量の増加などが報告されており、メタン循環のモニタリングと排出量削減対策が重要となっています。

メタンハイドレート

海底や永久凍土中に存在するメタンハイドレートは、大量のメタンを貯蔵しており、将来的にメタン循環に大きな影響を与える可能性があります。温暖化によってメタンハイドレートが不安定化し、メタンが放出されると、地球温暖化がさらに加速する可能性があります。