気体の生物地球化学サイクルと堆積物の生物地球化学サイクルの主な違いは、その主な元素の貯蔵庫にある。ガス状の生物地球化学サイクルでは、元素の主な貯蔵場所は大気または海洋である。しかし、堆積型の生物地球化学サイクルでは、元素の主な貯蔵庫は地殻である。

生物地球化学サイクルとは、主に地球の生物圏（バイオスフィア）と生物圏（リソスフィア、大気圏、水圏）を物質が循環する経路のことである。これらのサイクルは、生態系における生物および生物を介した特定の元素の動きを説明するものである。自然循環には、窒素循環、炭素循環、水循環、リン循環、硫黄循環があります。これらの循環は、生命が存在し、エネルギーと物質を利用可能な形に変換し、生態系の機能を支える上で極めて重要である。

各サイクルでは、異なるコンパートメント間のバランスを示しています。しかし、人間の活動はこの自然のサイクルに大きな影響を与え、サイクルの変化や加速を生み出し、気候に影響を与え、生物多様性、食糧安全保障、人間の健康、水質などに脅威を与えているのです。一般に、生物地球化学サイクルは、ガス状と堆積状の2種類に大別される。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. ガス状生物地球化学サイクルとは 3. 堆積生物地球化学サイクルとは 4. ガス状生物地球化学サイクルと堆積生物地球化学サイクルの類似点 5. 横並び比較-ガス状生物地球化学サイクルと堆積生物地球化学サイクルの表形式 6. 総括

ガスせいぶつかがくじゅんかんは何ですか？

ガスの生物化学サイクルは、大気圏と水圏で循環しています。したがって、気相の生物化学サイクルの主な貯蔵庫は、大気と海洋である。窒素、酸素、炭素、水の循環は、ガス状の生物地球化学サイクルの一部である。特に、大気は窒素循環の主要な貯蔵庫である。大気の78％以上を窒素（N2）が占めている。さらに、大気はCO2とO2の主要な貯蔵庫でもあります。

図01：ガスの生物化学サイクル - 窒素サイクル

大気中のガスは、植物や好気性生物に吸収される。植物は二酸化炭素を固定し、炭水化物を生産する。私たちは酸素を含んだ空気を呼吸しています。また、ガス状サイクロンは堆積性サイクロンよりも発生速度が速い。

沈降性生物化学サイクルは何ですか？

土壌や堆積岩を主な貯蔵庫とする堆積型生物地球化学サイクルである。このように、堆積物の生物化学サイクルの要素は、主に陸地→水→堆積物を経由して循環している。基本的に、これらのサイクルには、溶解期と岩石期があります。

図02：堆積物の生物化学サイクル-リン循環

風化の過程で、地殻からミネラルが放出される。そして、水の中で塩になる。これらの元素は、一連の生物を経由して循環し、最終的に海洋に到達します。塩の中には、岩石中に堆積するものと、堆積物中に堆積するものがある。最も重要なことは、これらの元素が空気中を移動しないことです。鉄、カルシウム、リン、その他多くの地球上の元素が、このサイクルの中で生物地球化学的に沈殿している。

ガス状と沈降性生物化学サイクルの共通点

• 生物地球化学サイクロンは、気体サイクロンと堆積サイクロンの2つに大別される。
• 地球上のさまざまな場所での元素の動きを表現しています。
• それらは自然のサイクルです。
• しかし、人間の活動は、この両方のサイクルを加速し、変化させてきた。

ガス状と沈降性生物化学サイクルの違い

ガスサイクルとは、ある元素の主な貯蔵庫が空気または水であるサイクルのことである。一方、堆積サイクルは、地殻が主な貯蔵庫となるサイクルのことである。これが、ガス状と堆積状の生物地球化学サイクルの重要な違いなんですね。例えば、窒素、酸素、炭素、水の循環は気体の循環であり、鉄、カルシウム、リンなど地球に近い元素の循環は堆積の循環である。

気体の生物化学サイクルは速く、堆積物の生物化学サイクルは遅いので、この点も気体と堆積物の生物化学サイクルの違いと言えるでしょう。

下のインフォグラフィックは、ガス状と堆積状の生物地球化学サイクルの違いをより比較的に示しています。

概要 - ガス状 vs. 沈降性生物化学サイクル

ガスの生物地球化学的循環は、主に大気中を移動します。そのため、空気や海が主な貯蔵庫となる。一方、堆積型の生物地球化学サイクルは土壌や地殻を移動するため、その主な貯蔵庫は岩石圏である。これが、ガス状と堆積状の生物地球化学サイクルの重要な違いなんですね。また、ガス状循環は非常に速く、堆積性循環は非常にゆっくりと起こります。例えば、窒素、酸素、炭素、水の循環は気体の循環であり、鉄、カルシウム、リンなど地球に近い元素の循環は堆積の循環である。

引用

1. "Biogeochemical cycles", Encyclopedia Britannica, Encyclopedia, 16 June 2016, available here.Doršner, Kamala, et al.「3.2 生物地球化学サイクル」Environmental Biology, available here.2Doršner, Kamala, et al."3.2 生物地球化学サイクル", 環境生物学.