생물지화학순환

다양한 형태의 필수원소들은 비생물적(무생물적) 구성요소에서 생물적 구성요소로 바뀌게 되고 다시 무생물적 구성요소로 되돌아가게 된다. 주요생태계를 구성하는 호수나 숲처럼 생물체가 유지되려면 살아 있는 세포를 구성하는 모든 화학 원소들이 계속적으로 재순환되어야 한다.

각 순환은 용량이 크지만 이동이 느린 비생물적인 영양분의 보관형태와, 작지만 생물계와 비생물계 사이에서 빠른 교환이 일어나는 보다 활동적인 교환(순환)형태로 이루어진다고 할 수 있다.

생물지화학순환은 저장고인 대기나 해양의 증발을 통해 일어나는 기체성 순환과 저장고가 지각(地殼)인 퇴적성 순환으로 나눌 수 있다. 기체성 순환을 하는 것은 질소, 산소, 탄소와 물 등이며 퇴적성 순환을 하는 것은 철, 칼슘, 인과 그밖에 땅에 존재하는 많은 종류의 원소들이다.

기체성 순환은 퇴적성 순환보다 이동이 더 빠르고 대기 저장소가 용량이 커서 변화를 쉽게 수용할 수 있다. 예를 들면 이산화탄소가 어떤 곳에서 축적되면 바람에 의해 곧 흩어지거나 식물에 흡수된다. 그러나 급격하고 빈번한 장애를 받게 되면 이러한 자동조절기능이 심각한 영향을 받게 된다. 퇴적성 순환은 원소에 따라 변하지만 기본적으로는 어느 것이든 액체상과 고체상(또는 퇴적상)으로 구성된다.

기후에 따라 무기염류는 지각으로부터 염(鹽)의 형태로 빠져나오며, 그중 어떤 것은 물에 용해된 상태로 여러 생물을 거쳐 마침내 깊은 바다에 도달하게 되어 순환에서 빠져나간다. 다른 종류의 염들은 얕은 바다에서 퇴적물과 암석으로 저장되어 있다가 결국 풍화되어 재순환된다. 식물과 일부 동물들은 주위 환경에 존재하는 영양분을 섭취한다. 다른 동물은 그들이 먹이로 이용하는 식물과 동물에서 대부분의 영양분을 얻는다. 생물이 죽은 후에는 그 생물체 안에 고정되어 있던 원소들이 생물의 부패 작용을 통해 환경으로 되돌아오며 다른 생물에 의해 다시 사용된다.