Name: Earth's mysterious red glow, explained - Zoe Pierrat
Uploaded: 2022-03-18T02:54:05.000Z
Duration: 4 min 22 s

翻訳: Emi Atarashi 校正: Tomoyuki Suzuki

methodically scanning and sorting the wavelengths

地球から跳ね返ってくる電波を系統だてて 走査し 波長を解析しながら

Researchers were looking for the spectral  signature of carbon dioxide

研究者たちが 二酸化炭素に特徴的な 波長域を探っていると

an unexpected wavelength of unknown origin.

不思議なものに気が付きました

They tried looking at Earth  with only this wavelength,

and saw the planet covered  in a red hue of varying intensity.

この波長だけで 地球を見てみると

This couldn't have been reflected sunlight

地球は 強度が異なる 赤い色に覆われていました

because it was a wavelength that never  escapes the Sun's outer atmosphere.

太陽光の反射ではないはずです

And it didn't correspond  with densely populated areas,

太陽の大気圏外には 決して出てこない波長だったからです

また 人口密集地と赤い色に 関係性がなかったことから

In fact, it was emanating  from places with lots of plants:

人的影響でないことも分かります

the Amazon basin,  northern evergreen forests,

実際 植物の多い地域から 発せられていました

and croplands of the Midwestern US  were all ablaze.

アマゾン流域 や 北方常緑樹林

そして アメリカ中西部の農地からは 特に強く発せられていました

Plants and other organisms use light to grow by way of photosynthesis.

一体何が起こっていたのでしょう？

But that's just one of three ways that light

植物や その他いくつかの生物は 光合成により光を利用し 成長します

entering a photosynthetic organism  is used.

And this is the key to solving  the mystery.

光合成を行う生物に取り込まれた光に起こる ３つの作用の１つに過ぎません

To understand the others,  we need to begin with photosynthesis.

ここに 赤い光のナゾを解く鍵があります

残り２つの作用を説明するために 光合成のしくみから スタートします

sunlight hits structures within a plant's  cells called chloroplasts,

which are packed  with chlorophyll pigments.

太陽光は 葉緑体と呼ばれる 植物の細胞内組織に当たります

When chlorophyll molecules absorb light,  some of their electrons become excited.

そこには 葉緑素が詰まっています

葉緑素の分子が光を吸収すると 電子の一部が励起されます

which transform light energy  into chemical energy.

This powers the conversion of carbon  dioxide and water into glucose,

光エネルギーを 化学エネルギーに変換します

And of course, this reaction generates an important byproduct.

植物の成長に必要な単糖類である グルコースに変わります

そして この一連の反応が 重要な副産物をもたらします

which is constantly being carried  out by plants, algae, and bacteria—

光合成は 植物 藻 バクテリアによって 絶えず行われており

But plants regularly absorb more light than they're able to consume.

地球上のすべての酸素を 生産しています

さて 植物は通常 光合成に必要な量以上の光を吸収しています

the frozen leaves of evergreen trees can't photosynthesize at their usual rate,

but they're still exposed to a lot of sunlight.

常緑樹の凍った葉は 他の季節ほど光合成できませんが

If not dealt with, the excess light can damage their photosynthetic machinery.

それでも たくさんの太陽光に当たります

So, the second way plants use light is by transforming it into heat

許容量以上の太陽光は 光合成の機能に ダメージを与えることがあります

そこで ２つ目の光の利用方法の 登場です

The third way plants interact  with incoming light

光を熱に変換し 葉の外へ放出します

is by radiating it back out  at a different wavelength,

入射光と相互作用する ３つ目の仕組みは

producing what's called  chlorophyll fluorescence.

入射光を異なる波長に変え 反射させることです

During photosynthesis,  the chlorophyll's excited electrons

これにより クロロフィル蛍光と呼ばれる現象が起きます

move through that series of chemical reactions.

光合成の間 クロロフィル (葉緑素) の励起電子は

But as some of the excited electrons fall back to their ground states,

一連の化学反応を通って移動します

しかし 励起電子の中には 基底状態にもどるものがあり

Overall, about 1% of the light  absorbed is re-emitted

それらは光として エネルギーを放出します

as wavelengths at the red end of the spectrum.

吸収した太陽光の約１％が この光エネルギーとして放出されます

It's such a small amount that you can't see it with the naked eye.

その波長は スペクトラムの一端の 赤色域に相当します

But plants the world over are fluorescing as they photosynthesize.

あまりにも微量の光なので 肉眼ではみえません

And this is what's caused  the Earth's baffling red glow,

しかし 世界中の植物は 光合成をしながら この蛍光色を放っています

It was an accidental discovery,  but a huge breakthrough.

人工衛星で観察された 地球が放つ不思議な赤い光の原因なのです

Tracking chlorophyll fluorescence  from space

それは偶然の発見でしたが 偉大な発見でした

allows us to watch the planet breathe in real time—

クロロフィル蛍光を 宇宙から計測することで

and monitor the health  of ecosystems worldwide.

地球が呼吸しているのを リアルタイムに 見ることができ

Previously, researchers used levels of greenness

世界の生態系の健康状態を モニターすることができます

それまで 研究者たちは緑色の程度を

Because plants generally change colors  or lose foliage when they're stressed,

植物の健康を示す 判断基準にしていました

higher levels of green typically indicate healthier plants.

植物は 一般的に ストレスを受けると 葉が変色したり 落ちたりするからです

一般的に植物は健康的なほど より緑がかった色になります

In contrast, chlorophyll fluorescence  is a direct measure

しかし この方法は 信頼性に欠けます

一方 クロロフィル蛍光は 光合成活動の直接的な指標になります

It can help us infer how much oxygen is being released

and how much carbon is being absorbed  in a given system.

これにより ある系における 酸素の放出量と 二酸化炭素の吸収量を

Drops in chlorophyll fluorescence  may also occur

before visible signs of plant stress, making it a timely measure.

植物のストレスが視覚的に観察される前に クロロフィル蛍光の低下が起こりうるため

Scientists have already used chlorophyll fluorescence to monitor

ストレスをタイムリーに計測できます

科学者たちは クロロフィル蛍光を利用して

and track the effects of drought  in the Amazon and Great Plains.

有害な植物プランクトンの 異常発生をチェックしたり

Going forward, we'll be investigating  photosynthesis from space,

アマゾンやグレートプレーンズ地域の 干ばつの影響を追跡したりしています

and gauging how best to support  our silent friends,

これからは 宇宙から光合成の調査を行い

私たちの無口な仲間をサポートする 最善策を探っていきます

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Earth's mysterious red glow, explained - Zoe Pierrat

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