炭素サイクル:
* 光合成: 植物は日光、水、および二酸化炭素(CO2)を使用して、独自の食物(糖)を生産し、酸素(O2)を放出します。このプロセスには、大気から有機分子に炭素が組み込まれています。
* 呼吸: 植物、動物、分解者(細菌と真菌)は有機分子をエネルギーのために分解し、CO2を大気に戻します。
* 分解: 生物が死ぬと、分解者は有機物を分解し、CO2やその他の栄養素を生態系に戻します。
* 化石燃料: 何百万年もの間、生物の遺跡は石炭、石油、天然ガスなどの化石燃料に変換できます。これらの燃料を燃やすと、大量のCO2が大気中に放出されます。
酸素サイクル:
* 光合成: 植物は光合成の副産物として酸素を放出します。
* 呼吸: すべての生物は呼吸に酸素を使用し、二酸化炭素と水を副産物として放出します。
* 分解: 分解者はまた、有機物の故障中に酸素を消費します。
窒素サイクル:
* 窒素固定: 大気からの窒素ガス(N2)は、土壌中の窒素固定細菌によって使用可能な形(アンモニア、硝酸塩)に変換されます。
* 硝化: 他の細菌は、アンモニアを亜硝酸塩と硝酸塩に変換し、植物を吸収できます。
* 同化: 植物は硝酸塩を取り上げ、それらを使用してタンパク質やその他の分子を構築します。
* アンモン化: 生物が死ぬか廃棄物が生成されると、分解者は窒素含有有機化合物を分解し、アンモニアを土壌に戻します。
* 脱窒: 特定の条件下で、細菌は硝酸塩を窒素ガスに戻し、大気に戻します。
キーポイント:
* 閉じたシステム: 生態系内の原子は、本質的に閉じたシステムです。 それらは失われるのではなく、これらのプロセスを通じて絶えずリサイクルされています。
* バランス: これらのサイクルのバランスは、健全な生態系を維持するために重要です。 汚染や気候変動などの混乱は、大きな影響を与える可能性があります。
* 貯水池: これらの要素は、大気、海洋、岩などの生物の外側のさまざまな貯水池にも存在します。 貯水池間のこれらの要素の動きもサイクルの一部です。
これらのサイクルを理解することは、生態系がどのように機能し、人間の活動がどのように影響するかを理解するために不可欠です。