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体と健康・食

人類の息のCO2は年20億トン、でもその炭素は少し前まで「空気」の中にあった

人類の息のCO2は年20億トン、でもその炭素は少し前まで「空気」の中にあった

読む前に予想してみよう!

人が息で出すCO2は、石油や石炭を燃やしたCO2と同じように、大気の炭素を増やす

研究カード(どんな研究?)
対象
新生児〜101歳の人の測定データ(二重標識水法)と、各国の人口・体重のデータ
規模
6,756人・9,006回の測定、1985〜2015年
研究の種類
モデル研究(測定から世界の量を推計)
確かさ
★★★☆☆
3秒でわかる

6,756人の測定から計算すると、人類が呼吸で吐くCO2は2015年に年20.5億トン。ただし炭素は植物が少し前に空気から取り込んだもので、化石燃料とは違う。

ひとことで言うと人類の息のCO2は年20億トン。でも炭素のもとは植物が吸ったもの!

もくじ
  1. 目印を付けた水を飲むと、2週間に出したCO2の量が分かる
  2. 息のCO2は30年で1.7倍、増えた分の6割は人口の増加
  3. 息のCO2は、少し前まで空気の中にあった
  4. 炭水化物を減らしても「地球にやさしい」とは言えない
  5. やせたときの脂肪も、ほとんどが息で出ていく
  6. まとめ

人類が息で吐き出す二酸化炭素(CO2)は、2015年の時点で1年に20億トンを超えていました。6,756人を実際に測ったデータから計算した結果です。ふだんどおり暮らす大勢の人の測定から世界の合計を出したのは、著者たちの知るかぎり、この研究が初めてだそうです。

計算したのは、イギリスのバース大学などのチームです。推計では、2015年は年20.5億トンでした。1985年の11.8億トンから、30年で74%増えています。大人1人あたりでは年346kg、1日にすると1kg弱です。

ただし、人の呼吸がそのまま温暖化を進めるわけではありません。息のCO2の炭素は、もとは食べ物の炭素です。ご飯やパン、野菜の炭素はもちろん、肉の炭素も、もとをたどれば植物が少し前に空気から取り込んだものです。論文は、呼吸はその炭素を空気に戻すだけで、一般に大気に新しい炭素を足さないとしています。石油や石炭を燃やすと、大昔から地下に閉じこめられていた炭素が出てきます。そこが違います。

01目印を付けた水を飲むと、2週間に出したCO2の量が分かる

チームが使ったのは「二重標識水法」という測り方で集めたデータです。水素と酸素に目印を付けた特別な水を飲み、その目印が体から抜けていく速さを2週間ほど追います。酸素の目印は水とCO2の両方として出ていき、水素の目印は水としてだけ出ていきます。2つの速さの差から、その人が出したCO2の量が分かります。

この方法は1955年に発表されました。学校や仕事に通う、ふだんの生活を続けながら測れます。これまでの推計の多くは、食べた炭素の量から、若い大人の平均的な値を使って逆算したものでした。ほかに実験室で少人数の息を測った研究もありますが、その多くは30人未満でした。

02息のCO2は30年で1.7倍、増えた分の6割は人口の増加

1985年から2015年までに、大人の平均体重は男女とも約13%増えました。それでも1人あたりのCO2は、7〜8%ほどしか増えていません。大人は年320.7kgから346kgへ、子ども(1〜17歳)は228.5kgから244.9kgへの増加です。

合計が74%も増えたいちばんの理由は、人口の増加です。体重の増加を差し引いて計算しても、48%の増加が残りました。論文の要旨は、増えた分の6割あまりが人口の増加によるものだとしています。

男女で比べると、2015年の1人あたりは男性が年358kg、女性が334kgでした。体が大きいぶん男性が7%多い計算です。ところが世界の合計は、男女でほぼ同じ(差は5%以内)でした。女性のほうが長生きで、人数が多いからです。

国別では、2015年に中国とインドの2か国だけで年7億4400万トンでした。上位10か国のうち、残りの8か国を合わせた4億5800万トンより多い量です。その8か国には日本も入っています。

息のCO2はアジアがいちばん多い。体が大きいからではなく、人口が多いからです(イメージ図。論文の図ではありません)
息のCO2はアジアがいちばん多い。体が大きいからではなく、人口が多いからです(イメージ図。論文の図ではありません)

03息のCO2は、少し前まで空気の中にあった

石油や石炭は、大昔の生き物の炭素が地下に閉じこめられたものです。燃やせば、その炭素が大気に加わります。森を切り開くなど土地の使い方を変えると、木や土にためられていた炭素が出ていきます。どちらも、閉じこめられていた炭素を大気に出すので、「人為的な排出」と呼ばれます。

一方、息のCO2の炭素は別の流れをたどります。植物は空気からCO2を取り込み、その炭素で体をつくります。人はその植物や、植物を食べた動物を食べます。そして呼吸で、炭素をCO2として空気に戻します。論文はこの流れを「速い炭素の循環」の一部と呼んでいます。一般に大気へ新しい炭素を足すものではない、という見方です。

ただ、量は小さくありません。論文によると、年20.5億トンは人為的な排出のおよそ5%にあたります。別の国際チームの集計では、2022年に化石燃料と土地の使い方の変化から出たCO2は約407億トンでした。息の20.5億トンは2015年の値なので年はずれますが、割ってみると約5%になります。ただし、これは量をくらべただけです。「温暖化の5%は人の息のせい」という意味ではありません。

量がこれだけ大きいので、チームは人の呼吸も計算に入れるべきだとしています。地球全体の炭素の出入りを、正確につかむためです。1人あたりの量が2015年のまま変わらないと仮定すると、2023年の人口では年23億トンです。人口が最も多くなると予測される2084年には、年29億トンになりうるそうです。

04炭水化物を減らしても「地球にやさしい」とは言えない

チームは、世界中の人の暮らしが一斉に変わったら、という仮定の試算もしています。実際に測った結果ではありません。2015年の推計にくらべて、次のように変わるそうです。

  • 世界中の人が炭水化物をほとんどとらない食事(エネルギーの10%)にすると、約12%減る
  • 全員が週150分、ほどよい速さで歩くと、約6%増える
  • 世界の人の体重を1985年の水準に戻すと、約10%減る

炭水化物の例は、論文自身が「極端な例」と呼んでいます。そのうえで著者たちは、食事や運動の違いで差し引きのCO2の排出に意味のある差が出ることは、このデータでは示せていないとしています。炭水化物の多い食事を減らす、運動を減らす、人の数を減らすといった政策が必要だという意味でもないそうです。

この推計には、誤差の幅もあります。計算に使ったデータの誤差を見込むと、2015年の量は年19.1億〜22.7億トンです。データベースが世界のすべての地域を代表していない点も、論文は弱点に挙げています。人が増えると、そのぶんほかの動物が減って、動物全体の重さはほとんど変わらない可能性が高い、という点にも触れています。

一方で、推計した量は別の研究ともおおむね合います。2007年に別のチームが計算で見積もったとき、人の呼吸で出る炭素は、炭素の重さだけで年6億トンでした。CO2の重さに直すと約22億トンです。

05やせたときの脂肪も、ほとんどが息で出ていく

炭素が息で出ていくのは、体の脂肪も同じです。2014年に医学誌『BMJ』に載った計算があります。体の脂肪10kgが分解されると、8.4kg(84%)はCO2の一部になって、肺から息として出ていきます。残りの1.6kg(16%)は水になり、尿や汗、息などで出ていきます。

この計算をした2人は、運動でやせようとしても、少し食べすぎるだけで帳消しになりやすいとも書いています。

06まとめ

2015年の時点で、人類は息だけで年20億トンを超えるCO2を吐いていた計算です。30年で1.7倍になり、主な理由は人口の増加です。その炭素は、植物が少し前に空気から取り込み、食べ物を通して人の体に入ったものです。

調べたのは1985〜2015年の30年間です。人口が増えれば、それだけで人の息のCO2はさらに増える、と著者たちはみています。

植物の側のCO2の話は、サンスベリアは夜に酸素を出す?で紹介しています。

この研究を英語で読もう原田英語の English CornerHow much carbon dioxide do all the people on Earth breathe out in a year? 音声 4択クイズ9問A2・B1・B2タップして開く

原田英語の English Corner

この研究を英語で読もう

How much carbon dioxide do all the people on Earth breathe out in a year? A team led by researchers at the University of Bath in England used measurement data to estimate the answer. They used a method called doubly labeled water. It measures how much carbon dioxide a person produces during about two weeks of normal life. Data from 6,756 people helped them build a formula based on body weight and sex.

Then they combined it with population data for each country. The total rose from 1.18 billion tons in 1985 to 2.05 billion tons in 2015, and most of the increase came from population growth. The carbon in our breath comes from food, so plants took it from the air not long before.

125 words ・ CEFR B1

和訳を見る

地球上のすべての人は、1年にどのくらいの二酸化炭素を吐き出しているのだろうか。イギリスのバース大学の研究者たちが率いるチームが、測定データを使って、その答えを見積もった。彼らは二重標識水法という方法を使った。この方法では、ふだんの生活を2週間ほど送る間に、その人がどれだけの二酸化炭素を出すかを測れる。6,756人のデータをもとに、彼らは体重と性別から求める式を作った。

そして、それを国ごとの人口のデータと組み合わせた。合計は1985年の11.8億トンから2015年の20.5億トンに増え、増えた分の大部分は人口の増加によるものだった。息に含まれる炭素は食べ物から来ているので、少し前に植物が空気から取り込んだものだ。

4択リーディングクイズ

Q1. What is the passage mainly about?

Q2. What did the researchers combine with their formula?

Q3. What does the passage say about the carbon in our breath?

重要単語

  • carbon dioxideA2
    名詞二酸化炭素(CO2)Plants take in carbon dioxide from the air. di- は「2つ」、oxide は「酸化物」。炭素(carbon)に酸素が2つ付いたものなので CO2
  • breathe outA2
    句動詞息を吐くBreathe out slowly and relax. 反対は breathe in(吸う)。名詞 breath(息)は「ブレス」、動詞 breathe は「ブリーズ」と発音が違う
  • exhaleB2
    動詞(息を)吐き出すHe exhaled and looked at the sky. ex-(外へ)+hale(息をする)。反対は inhale(吸いこむ)
  • estimateB1
    動詞・名詞見積もる、推計(値)They estimated the cost at two million yen. 動詞は「エスティメイト」、名詞は「エスティマット」と発音が変わる。rough estimate(大まかな見積もり)
  • population growthB1
    名詞人口の増加Population growth was fast in many parts of Africa. 「人口が多い」は a large population。many ではなく large を使う
  • fossil fuelB1
    名詞化石燃料(石油・石炭・天然ガス)Most cars still run on fossil fuel. fossil は「化石」。大昔の生き物が地中で変化してできた燃料なのでこう呼ぶ。入試の環境問題で頻出
  • atmosphereB2
    名詞大気;雰囲気The atmosphere protects the Earth from strong sunlight. atmo-(蒸気)+sphere(球)。「店の雰囲気」の意味でもよく使う
人類が呼吸で吐くCO2を6,756人の実測から計算したら、2015年で年20.5億トン。30年で74%増えていた。ただし息の炭素は、植物が少し前に空気から取り込んだもの。化石燃料とちがって、一般に大気へ新しい炭素を足さない。

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出典・参考文献(5件)タップで表示
  1. Gonzalez et al. (2026) Accounting for global carbon dioxide production from human metabolism between 1985 and 2015: a modelling study, The Lancet Planetary Healthdoi.org
  2. Prairie & Duarte (2007) Direct and indirect metabolic CO2 release by humanity, Biogeosciencesdoi.org
  3. Friedlingstein et al. (2023) Global Carbon Budget 2023, Earth System Science Datadoi.org
  4. Meerman & Brown (2014) When somebody loses weight, where does the fat go?, BMJdoi.org
  5. Lifson, Gordon & McClintock (1955) Measurement of total carbon dioxide production by means of D2O18, Journal of Applied Physiologydoi.org