昨年（2002年）夏の「植物の蒸散」の研究で使った装置を改良して、植物の蒸散作用による温度の変化や温暖化ガスといわれる二酸化炭素のことを調べ、「植物の持つ力」をもっと知りたいと思った。

実験装置

ハイビスカス、ホルトノキの蒸散量の測定を行った。
朝・昼・夜にそれぞれ10分ごとに行い、単位時間の蒸発量と植物資料の葉の面積を求めてから、単位面積あたりの蒸発速度を計算する。
※葉の面積は、葉のコピーをとり、これを切り抜いた後の紙の重量と元の紙との重量比から面積を計算した。

結果

考察

・蒸散は気温が高くなるにつれて盛んになる。夕方にかけて気温が下がり、湿度も高くなるにつれて蒸散作用は衰えてきた。
・風の影響もあり、風が服と蒸散量は増える。雲で日差しがさえぎられることにより、蒸散量は減った。
・植物は空気中の二酸化炭素と根から吸収した水、光エネルギーによってでんぷんを蓄え、気孔から酸素と余分な水を放出する。余分な水を放出することで、自分の周りの気温を下げることができる。ということは、二酸化炭素も消費して減らしていることになる。
・植物がたくさんあるところはひんやりとして涼しい。植物の蒸発作用というのは、私たちが汗をかいて体温を調節する働きなのでは。周りの温度を測定することで確かめられるかも。

アクリルカバーで密封状態にし、蒸散量の変化と内部の温度変化を測定する。検地管で酸素や二酸化炭素の割合、変化を調べる。その後アクリルカバーの外側、さらに内・外側にも二酸化炭素を注入して蒸発量、内部の温度、二酸化炭素の割合の変化を測定する。

結果

考察

・アクリルカバー＜外：空気、内：空気＞＜外：二酸化炭素、内：空気＞＜外：二酸化炭素、内：二酸化炭素＞という条件のいずれでも酸素の割合は増えて、二酸化炭素の割合は減った。容器内の温度も下がっていった。予想通り植物は二酸化炭素を消費し、酸素を放出して、蒸散によって温度も下げている。
・外側が二酸化炭素のときは空気のときよりも、容器内の温度は高く、温度変化も遅い。二酸化炭素は空気よりも温まりにくく、冷めにくいためではないか。これにより温暖化ガスといわれるのかも。
・外、内とも二酸化炭素を注入し120分間測定した結果、割合は減った。二酸化炭素の量が多ければ、炭酸同化作用も盛んになるのかもしれない。

装置を日かげ（北側ベランダ）と日なた（ビーチパラソルで直射日光を避けた）に置き、アクリルカバーの＜外、内とも空気＞＜外：空気、内：二酸化炭素＞の条件で、蒸散量の変化、酸素と二酸化炭素の割合、内部の温度変化などを測定した。

結果

考察

・予想した通り、日かげより日なたの方が蒸散量は多かった。容器内の温度も実験開始前と後では、後の方が低くなり、その差は日なたの方が大きかった。二酸化炭素の減り方も日なたの方が大きく、二酸化炭素の量が多いほど、減り方も大きかった。
おまけの実験1：
密封したアクリルカバー内の蒸散による水蒸気を取り除こうと、乾燥剤のシリカゲルを入れたら、すぐに蒸散量が増えた。
おまけの実験2：
夜の蒸散は酸素の放出ではなく、呼吸による二酸化炭素の放出に伴うものと考え、測定した結果、昼間ほどの差は出なかったが、夜に二酸化炭素の割合が増えたように思われた。
おまけの実験3：
コマツナにビニル袋をかぶせ、1時間後の二酸化炭素と酸素の割合の変化をみた。袋の内側に水滴がたくさんついていたので、蒸散がストップし、割合に変化はないと予想したが、結果は酸素の割合が増え、二酸化炭素の割合が減った。
おまけの実験4：
前記3はビニル袋が膨らみ内部の圧力が下がったため蒸散が続いたと考え、実験装置の気体注入バルブにゴム風船を取り付け観察した。バルブを開くと風船が膨らみ、植物が水を吸い上げているミスピペットの水位が下がった。蒸散には圧力（気圧）も関係しているようだ。

空気よりも二酸化炭素のほうが温度の変化が遅く、少しずつ蓄熱されるために、温暖化ガスといわれるのではないかと思い、植物飼料の代わりに陶器の球体を取り付けて実験した。＜外：空気、内：空気＞＜外：空気、内：二酸化炭素＞の条件で、さらに1日の昼夜の条件を再現するために、投光機で8分間照射して暖め（昼）、5分間消して冷やすこと（夜）を繰り返した。

結果

考察

・二酸化炭素は空気よりも温度変化が遅い。暖められて温度が上昇するのに空気よりも時間がかかり、照射をやめても温度の上昇があり温度の変化にずれが出てきた。
・二酸化炭素は温まりにくく、冷めにくいと考えられる。わずかなズレが長い時間かけて、規模が大きくなっていった結果が地球の温暖化につながったのではないだろうか。

2つの実験装置A・Bを使い＜外：空気、内：空気＞＜外：空気、内：二酸化炭素＞＜外：二酸化炭素、内：二酸化炭素＞の組み合わせで、投光機を5分間照射・5分間消すを繰り返して、内部の気体の温度変化を測定し、二酸化炭素の特性を調べた。

結果

考察