地球規模の変化

持続的理解 (STB-4)： 局所的および地域的な人間の活動は、世界的なレベルに影響を与えることができる。

学習目標 STB-4.A： 成層圏オゾンが地球上の生命にとって重要である理由を説明する。

• STB-4.A.1 成層圏のオゾン層は、地球上の生命の進化および地球上の生命の継続的な健康と生存にとって重要である。
• STB-4.A.2 成層圏のオゾン減少は、フロン（CFCs）のような人為的要因や、南極の春の初めに大気中の氷結晶が溶けるような自然要因によって引き起こされる。
• STB-4.A.3 成層圏のオゾンの減少は、地表に到達する紫外線を増加させる。紫外線への曝露は、人間において皮膚癌や白内障を引き起こす可能性がある。

持続的理解 (STB-4)： 局所的および地域的な人間の活動は、世界的なレベルに影響を与えることができる。

学習目標 STB-4.B: フロン（CFCs）に代わる化学物質を記述すること。

• STB-4.B.1 オゾン破壊物質をオゾン層を破壊しない代替品に置き換えることで、オゾン減少を低減できる。水素フロン（HFCs）はその一種の代替品であるが、強力な温室効果ガスとなるものもある。

持続的理解 (STB-4)： 局所的および地域的な人間の活動は、世界的なレベルに影響を与えることができる。

学習目標 STB-4.C: 温室効果ガスを同定すること。

• STB-4.C.1 主要な温室効果ガスには、二酸化炭素、メタン、水蒸気、一酸化二窒素、およびフロン（CFCs）が含まれる。
• STB-4.C.2 水蒸気は温室効果ガスであるが、大気中での停留時間が短いため、地球規模の気候変動に大きく寄与するわけではない。
• STB-4.C.3 温室効果により、地球上の生命が存在するために必要な地表温度が保たれている。

学習目標 STB-4.D: 温室効果ガスの発生源と強さを同定すること。

• STB-4.D.1 全球温暖化潜在指数（GWP）が1である二酸化炭素は、異なる温室効果ガスおよびそれらが地球規模の気候変動に与える影響を比較するための基準として用いられる。フロン（CFCs）が最も高いGWPを持ち、次に一酸化二窒素、そしてメタンの順となる。

持続的理解 (STB-4)： 局所的および地域的な人間の活動は、世界的なレベルに影響を与えることができる。

学習目標 STB-4.E: 温室効果ガスの増加が human health と環境に及ぼす脅威を同定すること。

• STB-4.E.1 大気中の過剰な温室効果ガスによって引き起こされる地球規模の気候変動は、氷床の融解や海洋水の膨張による海面上昇、熱帯から極域へ向かう疾病伝播媒体の拡大など、多様な環境問題を引き起こす可能性がある。これらの問題は、人口動態の変化やそれに伴う人口移動を引き起こすことがある。

持続的理解 (STB-4)： 局所的および地域的な人間の活動は、世界的なレベルに影響を与えることができる。

学習目標 STB-4.F: 短期および長期の気候変化が生態系に与える影響について説明すること。

• STB-4.F.1 地球は地質学的時代を通じて気候変動を経験しており、$\text{CO}_2$データや氷床記録によると、全球気温の劇的な変化によって暖期と寒期が繰り返されてきた。
• STB-4.F.2 気候変動の影響には、気温の上昇、永久凍土や海氷の融解、海面上昇、および沿岸住民の移転が含まれる。
• STB-4.F.3 海洋生態系は海面上升の変化の影響を受ける。 newly created habitats on now-flooded continental shelves といった新しい生息地の形成のように肯定的な影響もあるが、 deeper communities that may no longer be in the photic zone of seawater のように光合成可能帯から外れてしまうなどの否定的な影響もある。
• STB-4.F.4 大気循環によって生成された風は、地球全体に熱を輸送する役割を果たす。気候変動は、ヘドリー胞体やジェットストリームに影響を与えることにより、大気循環パターンを変化させる可能性がある。
• STB-4.F.5 海流、あるいは海洋コンベヤーベルトは、世界中に熱を運ぶ。これらの海流が変化すると、特に沿岸地域において、地球規模の気候に大きな影響を与えることがある。
• STB-4.F.6 気候変動は、温度や降水量の変化を通じて土壌に影響を与え、土壌の生産性を損ない、侵食の増加を招く可能性がある。
• STB-4.F.7 地球の極域は、これらの地域の氷や雪が最も多くのエネルギーを宇宙空間へ反射するため、地球規模の気候変動に対してより速い応答時間を示している。これは正のフィードバックループを生み出す。
• STB-4.F.8 地球が暖まると、これらの氷や雪が融け、宇宙空間へ放射される太陽エネルギーが減少し、代わりに地表に吸収される。これにより、極域のさらなる温暖化が進行する。
• STB-4.F.9 北極における全球温暖化への対応時間は、海氷の融解やトンドラ帯の凍結解除を伴う正のフィードバックループ、およびそれに続くメタンなどの温室効果ガスの放出によるものである。
• STB-4.F.10 極地地域での氷・雪の減少の后果の一つは、生息地や食料として氷に依存する種への影響である。

持続的理解 (STB-4)： 局所的および地域的な人間の活動は、世界的なレベルに影響を与えることができる。

学習目標 STB-4.G: 海洋の温暖化の原因と影響を説明する。

• STB-4.G.1 海洋の温暖化は、大気中の温室効果ガスが増加することによって引き起こされる。
• STB-4.G.2 海洋の温暖化は、生息地の喪失、代謝の変化、繁殖の変化など、多様な方法で海洋生物に影響を与える。
• STB-4.G.3 海洋の温暖化はサンゴの白化を引き起こしており、これはサンゴ内の藻類が失われることでサンゴが白くなる現象である。一部のサンゴは回復するが、他のサンゴは死滅する。

持続的理解 (STB-4)： 局所的および地域的な人間の活動は、世界的なレベルに影響を与えることができる。

学習目標 STB-4.H: 海洋の酸性化の原因と影響を説明する。

• STB-4.H.1 海洋の酸性化とは、主に大気中の $\text{CO}_2$ 濃度の増加により海洋のpHが低下する現象であり、化学方程式で表すことができる。
• STB-4.H.2 大気中に更多的な $\text{CO}_2$ が排出されると、その $\text{CO}_2$ の大部分を吸収する海洋はより酸性化する。
• STB-4.H.3 海洋の酸性化に寄与する人為的活動とは、大気中の $\text{CO}_2$ 濃度を上昇させる活動であり、化石燃料の燃焼、車両の排気、森林伐採が含まれる。
• STB-4.H.4 海洋の酸性化は、炭酸カルシウムの喪失により貝殻の形成が困難になるため、サンゴを損傷させる。

持続的認識 (EIN-4): 種の健康はその生態系と密接に関連しており、微小な環境変化も大きな影響を及ぼすことがある。

学習目標 EIN-4.A: 外来種に関連する環境問題と、それらを管理するための戦略を説明する。

• EIN-4.A.1 外来種とは、通常の生息地以外でも生存し、場合によっては繁栄できる種のことを指す。外来種は時折有益な場合もあるが、在来種を脅かす場合にのみ「外来種」と見なされる。
• EIN-4.A.2 外来種は一般的に,r選択型種であり、因此在来種に対して資源の競合において優位に立つことがある。
• EIN-4.A.3 外来種は、多様な人間による介入を通じて管理可能である。

持続的認識 (EIN-4): 種の健康はその生態系と密接に関連しており、微小な環境変化も大きな影響を及ぼすことがある。

学習目標 EIN-4.B: 種が絶滅危惧となる仕組みと、この問題に対抗するための戦略を説明する。

• EIN-4.B.1 多種多様な要因が種の絶滅危惧状態を引き起こす。例えば、過度な猟、限られた食餌、外来種による競合、特定の限定された生息環境への依存などが挙げられる。
• EIN-4.B.2 生態系の変化にさらされた時に、すべての種が絶滅の危機に瀕するわけではない。環境の変化に適応できる種や、新しい環境へ移動できる種は、絶滅に直面する可能性が低い。
• EIN-4.B.3 自然選抜圧（選択圧）とは、環境内の生物の行動や適応度を変化させるあらゆる要因を指す。
• EIN-4.B.4 特定の生態系内の種は、領土、食物、配偶者、生息地などの資源を巡って競合し、この競合が絶滅危惧や絶滅につながることがある。
• EIN-4.B.5 動物個体群を保護するための戦略には、密猟の非犯罪化（違法化）、生息地の保護、立法などが含まれる。

持続的認識 (EIN-4): 種の健康はその生態系と密接に関連しており、微小な環境変化も大きな影響を及ぼすことがある。

学習目標 EIN-4.C: 人間の活動が生物多様性に与える影響と、この問題に対処するための戦略について説明すること。

• EIN-4.C.1 HIPPCO（生息地の破壊、侵入種、人口増加、汚染、気候変動、過剰利用）は、生物多様性の減少につながる主な要因を記述している。
• EIN-4.C.2 生息地分断とは、大きな生息地が小さく孤立した領域に分裂することを指す。生息地分断の原因には、道路やパイプラインの建設、農業や開発のための伐採、そして伐木が含まれる。
• EIN-4.C.3 特定の生態系の住民に悪影響を及ぼす生息地分断の規模は、その生態系内の種によって異なる。
• EIN-4.C.4 地球規模の気候変動は、温度、降水量、海面上昇の変化を通じて生息地の喪失を引き起こすことができる。
• EIN-4.C.5 一部の生物は部分的または完全に家畜化されており、現在では経済的利益のために管理されている（例：ミツバチの巣、家禽家畜）。この家畜化は、その生物の生物多様性に負の影響を与えることがある。
• EIN-4.C.6 生物多様性の喪失による影響を軽減するために、人間が行うことができる方法には、保護区域の創設、生息地回廊の使用、持続可能な土地利用实践の推進、および失われた生息地の復元が含まれる。