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夏休みにどこに行こうか…と悩んでいるご家庭にぴったり！
今号の子供の科学では、鍾乳洞を見に行こう！を特集。
まずは、鍾乳洞って何？！という部分をピックアップしてみました。
楽しい夏休みも残り半分。読者の中には、すでに海や山に出かけた人もいることでしょう。
一方で、楽しい旅行はこれから…という人も多いはず。
そんなみなさんにオススメしたいのが鐘乳洞です。
日本各地に観光施設として整備された鐘乳洞があり、安全に見学できるようになっています。
「どうして、こんな不思議な形をした鐘乳石ができたのか…」と疑問に思うことでしょう。
そこで福岡大学理学部・日本洞窟学会会長の石原与四郎先生に、鐘乳洞について詳しく教えてもらいました。
地球が生み出す神秘の地形 鐘乳洞を見に行こう！
二酸化炭素が溶けた水が鍾乳洞をつくる！
いろいろな形をした鍾乳石が見られる鍾乳洞。
一般的に鍾乳洞は「雨水や地下水によって石灰岩が溶かされてできた洞窟」だと考えられています。
石灰岩は大昔のサンゴや貝などが堆積してできたもので、通常、水では溶かされることはありません。
なぜ雨水や地下水などの水だと、石灰岩が溶けて鍾乳洞がつくられるのでしょうか？
この疑問について、福岡大学の石原与四郎先生がこう答えてくれました。
「水に二酸化炭素が溶け込むと、石灰岩の主成分である炭酸カルシウムを溶かせるようになるんです。最初に石灰岩が二酸化炭素を含む水によって溶かされ、地下に大きな空間ができます。こうした地下空間は『溶食洞窟』と呼ばれています」
「溶食洞窟をつくった水が失われた後、炭酸カルシウムが溶けた水が洞窟内を流れたり、洞窟の天井から滴り落ちたりすることで、いろいろな形の鍾乳石が出来上がります」
空から降ったばかりの雨水には二酸化炭素がほとんど含まれておらず、そのままでは石灰岩を溶かすことはできません。
しかし、地面の浅い所には、植物や微生物などの生物の働きによって豊富な二酸化炭素があります。
雨水が地面に染み込むうちに二酸化炭素をたくさん取り込んでいき、硬い石灰岩でも溶かせるようになるのです。
「脱ガス」現象が生みだす鍾乳石の多様な形
二酸化炭素を含んだ水は石灰岩を溶かして、炭酸カルシウムを取り込みます。
この炭酸カルシウムが鍾乳石の材料となるのです。
「水に二酸化炭素が含まれていると、炭酸カルシウムが溶けた状態が保たれます。しかし、洞窟の壁面を流れたり、天井から滴り落ちたりするうちに、二酸化炭素が抜ける『脱ガス』という現象が起こるのです」
「すると、水に溶けていた炭酸カルシウムは沈殿し、それが結晶化することで鍾乳石が形成されます。この結晶は方解石といい、鍾乳石の材料の1つです」（石原先生）
水に溶けていた炭酸カルシウムが結晶化して…と聞くと、水が蒸発して溶けていた炭酸カルシウムが固まるイメージを持つかもしれません。
しかし、石原先生が説明してくれたように、鍾乳石ができるのは水の蒸発ではなく、二酸化炭素が抜け出る「脱ガス」が起こったから。
二酸化炭素を失った水は炭酸カルシウムを溶かすことができないため、炭酸カルシウムが結晶化して、鍾乳石ができるのです。
鍾乳石がわかったら、次は鍾乳洞へ！まだまだ続きますので、ぜひ本誌でご覧ください。
本誌では他にも、驚きのネイチャーテクノロジーなどを特集されています。
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