바이오게화학주기

Biogeochemical cycle
다음에 대한 시리즈 일부
바이오게화학주기
Rock cycle nps 2.png
물 순환
탄소 순환
영양 사이클
록 사이클
마린 사이클
메탄 사이클
기타 사이클
관련 항목
연구단체

생물 화학적 순환(또는 보다 일반적으로 물질의[1] 순환)은 화학 물질이 지구의 생물학적 및 아바이오틱 구획을 순환(회절되거나 통과)하는 경로다.생물학적 구획은 생물권이고 아바이오틱 구획은 대기권, 수력, 암석권이다.화학원소에는 칼슘, 탄소, 수소, 수은, 질소, 산소, 인, 셀레늄, 철, 유황과 같은 생물화학주기가 있고, 물, 실리카와 같은 분자주기도 있다.또한 암석 사이클과 같은 거시적 사이클과 폴리염소화 비페닐(PCB)과 같은 합성 화합물에 대한 인간 유발 사이클도 있다.어떤 주기에는 물질이 장기간 남아 있거나 격리될 수 있는 저장소가 있다.

개요

일반화생화학주기

에너지는 생태계를 통해 방향을 따라 흐르며, 영양 수준 사이의 많은 이동 동안에 햇빛(또는 화학 자생물을 위한 무기 분자)으로 들어가고 열로 남는다.그러나 살아있는 유기체를 구성하는 물질은 보존되고 재활용된다.유기 분자와 관련된 가장 일반적인 여섯 가지 원소 - 탄소, 질소, 수소, 산소, 인, 그리고 황은 다양한 화학적 형태를 취하며 대기, 육지, 물, 또는 지구 표면 아래에 장기간 존재할 수 있다.풍화, 침식, 배수, 대륙판의 전도와 같은 지질학적 과정은 모두 이러한 물질 재활용에 역할을 한다.지질학과 화학은 이 과정을 연구하는 데 큰 역할을 하기 때문에 생물과 그 환경 사이의 무기물질의 재활용을 생물화학 순환이라고 한다.[3]

앞서 말한 여섯 가지 원소는 유기체들이 다양한 방법으로 사용하고 있다.수소와 산소는 물과 유기 분자에서 발견되는데, 둘 다 생명에 필수적이다.탄소는 모든 유기 분자에서 발견되는 반면 질소는 핵산과 단백질의 중요한 성분이다.인은 생물학적 막을 구성하는 핵산과 인지질을 만드는 데 사용된다.유황은 단백질의 3차원 형상에 중요하다.이 요소들의 순환은 상호 연결되어 있다.예를 들어, 물의 움직임은 유황과 인을 바다로 흘러들어갈 수 있는 강으로 침출하는 데 매우 중요하다.광물들은 생물과 생물의 구성 요소들 사이에서 그리고 한 유기체로부터 다른 유기체로 생물권을 순환한다.[4]

생태계통(생태계)은 예를 들어 물주기, 탄소주기, 질소주기 등 시스템의 일부로 작동하는 많은 생물화학주기가 있다.유기체에서 발생하는 모든 화학 원소는 생물 화학적 주기의 일부분이다.이러한 화학 원소는 살아있는 유기체의 일부일 뿐 아니라 물(수력), 토지(수력), 공기(대기)와 같은 생태계의 생화학요인을 통해서도 순환한다.[5]

그 행성의 생활 인자는 총체적으로 생물권이라고 할 수 있다.살아있는 유기체가 생태계에서 사용하는 탄소, 질소, 산소, 인, 황과 같은 모든 영양소는 폐쇄된 시스템의 일부분이다. 따라서 이러한 화학 물질들은 개방된 시스템에서처럼 지속적으로 손실되고 보충되는 대신 재활용된다.[5]

오른쪽의 도표는 일반화된 생물 지질화학 주기를 보여준다.생물권의 주요 부분은 화학 원소와 화합물의 흐름에 의해 연결된다.이러한 주기들 중 많은 부분에서, 바이오타는 중요한 역할을 한다.지구 내부의 물질은 화산에 의해 방출된다.대기는 생물과 해양과 일부 화합물과 원소를 빠르게 교환한다.암석, 토양, 해양 사이의 물질 교환은 일반적으로 상대적으로 더 느리다.[2]

생태계에서 에너지의 흐름은 개방된 시스템이다; 태양은 지속적으로 빛의 형태로 행성에 에너지를 주는 반면, 결국 그 에너지는 먹이 그물의 영양 수준 내내 열의 형태로 사용되고 손실된다.탄소는 음식 에너지의 주요 공급원인 탄수화물, 지방, 단백질을 만드는데 사용된다.이 화합물들은 산화되어 이산화탄소를 방출하는데, 이것은 식물이 유기화합물을 만들기 위해 포획할 수 있다.화학반응은 태양의 빛에너지에 의해 움직인다.

햇빛은 탄소와 수소를 결합하고 산소를 에너지원으로 만드는 데 필요하지만, 햇빛이 스며들 수 없는 심해 생태계는 황으로부터 에너지를 얻는다.열수 분출구 근처에 있는 황화수소는 거대한 관벌레와 같은 유기체가 이용할 수 있다.유황 주기에서, 유황은 에너지의 원천으로서 영원히 재활용될 수 있다.에너지는 황 화합물의 산화 및 감소를 통해 방출될 수 있다(예를 들어 소자 황을 황산염으로 산화시킨 다음 황산염으로 방출한다).

지구는 태양으로부터 끊임없이 에너지를 공급받지만, 그 추가 물질은 운석에 의해 가끔씩만 추가되기 때문에, 그 화학적 구성은 본질적으로 고정되어 있다.이 화학적 성분은 에너지처럼 보충되지 않기 때문에, 이러한 화학 물질에 의존하는 모든 과정은 재활용되어야 한다.이러한 순환은 살아있는 생물권과 무생물 암석권, 대기권, 수력권 모두를 포함한다.

생물 화학 주기는 지구 화학 주기와 대조될 수 있다.후자는 두 가지 공정이 겹치더라도 지층 및 지층 저수지만을 취급한다.

저수지

그 화학물질들은 때때로 한 장소에서 오랜 시간 동안 보관된다.이곳을 저수지라고 하는데, 예를 들어 탄소를 장기간 저장하는 석탄 퇴적물 등을 포함한다.[7]화학물질을 단기간만 보관할 경우 교환풀에 보관하고 있다.교환 수영장의 예로는 식물과 동물이 있다.[7]

식물과 동물은 탄소를 이용하여 탄수화물, 지방, 단백질을 생산하는데, 탄수화물은 내부 구조를 만들거나 에너지를 얻기 위해 사용될 수 있다.식물과 동물들은 일시적으로 그들의 시스템에 탄소를 사용한 다음 공기나 주변 매체로 다시 방출한다.일반적으로 저수지들은 생물학적 요인인 반면 교환 수영장은 생물학적 요인이다.탄소는 석탄 매장량에 비해 식물과 동물에서 비교적 짧은 시간 동안 유지된다.화학물질을 한 곳에 보관하는 시간을 거주 시간 또는 교체 시간(갱신 시간 또는 퇴장 연령이라고도 함)[7]이라고 한다.

박스 모델

참고 항목:온도 조절 박스 모델
기본 원박스 모델

박스 모델은 생물 지질화학 시스템을 모델링하는 데 널리 사용된다.[8][9]박스 모델은 복잡한 시스템의 단순화된 버전으로, 화학 물질용 박스(또는 저장 저장고)로 축소되며, 재료 유동(흐름)에 의해 연결된다.심플 박스 모델에는 시간에 따라 변하지 않는 볼륨 등의 속성이 담긴 박스가 소수에 달한다.그 상자들은 마치 균일하게 혼합된 것처럼 행동한다고 가정된다.[9]이 모델들은 종종 관련된 화학 종의 역동성과 정상 상태의 풍부함을 설명하는 분석 공식들을 도출하는데 사용된다.

오른쪽 도표는 기본 원박스 모델을 보여준다.저수지에는 화학적, 물리적 또는 생물학적 성질에 의해 정의된 고려 중인 재료 M의 양이 포함되어 있다.선원 Q는 저장소로 들어가는 물질의 흐름이며, 싱크 S는 저장소에서 나오는 물질의 흐름이다.예산은 저수지의 자재 이직률에 영향을 미치는 원천과 싱크대의 점검과 균형이다.Q = S일 경우, 즉 공급원이 싱크대의 균형을 맞추고 시간이 경과해도 변화가 없을 경우 저수지는 안정 상태에 있다.[9]

거주 시간 또는 이직 시간은 자재들이 저수지에 거주하는 평균 시간이다.저수지가 안정된 상태일 경우, 이는 저수지를 채우거나 배수하는 데 걸리는 시간과 동일하다.따라서 만약 τ이 이직시간이라면 m = M/S.[9]저장소의 내용 변화 속도를 설명하는 방정식은

2개 이상의 저수지가 연결되면 이 물질은 저수지 사이를 순환하는 것으로 볼 수 있으며, 순환 흐름에 예측 가능한 패턴이 있을 수 있다.[9]보다 복잡한 멀티박스 모델은 대개 숫자 기법을 사용하여 해결된다.

심플 3박스 모델
해양 탄소 흐름의 단순화된 예산
여러 개의 상호 작용 상자로 구성된 더욱 복잡한 모델
해양에서의 육상 유기탄소의 수출과 매장률
측정 단위

글로벌 바이오 화학 박스 모델은 일반적으로 다음을 측정한다.
— 페타그램(Pg) 단위의 저장고 질량
— 연간 페타그램 흐름(Pg yr−1)
________________________________________________
페타그램 1개 = 10g15 = 1기가톤 = 10억9 톤

위의 왼쪽 도표는 해양 탄소 흐름의 단순화된 예산을 보여준다.3개의 단순 상호연결 박스 모델로 구성되어 있는데, 하나는 읍류지대를 위한 것이고, 하나는 해양내부나 어두운 바다를 위한 것이고, 다른 하나는 해양 퇴적물을 위한 것이다.읍류 지역에서 순 식물성 플랑크톤 생산량은 매년 약 50 Pg C이다.약 10 Pg는 해양 내부로 수출되고 나머지 40 Pg는 재수출된다.유기 탄소 저하는 입자(해상 눈)가 해양 내부를 통해 정착하면서 발생한다.오직 2 Pg만이 결국 해저에 도착하고, 나머지 8 Pg는 어두운 바다에서 재탄생한다.퇴적물에서, 분해에 이용 가능한 시간 척도는 전달된 유기탄소의 90%가 분해되고 오직 0.2 Pg C yr만이−1 결국 매몰되어 생물권에서 지구권으로 옮겨지는 결과로 규모 순서에 따라 증가한다.[10]

위 오른쪽의 도표는 상호작용하는 많은 박스가 있는 보다 복잡한 모델을 보여준다.이곳의 저수지 질량은 Pg C yr에서 측정된 탄소 재고량을 나타낸다. Pg C yr에서−1 측정된 탄소 교환 플럭스는 대기와 그것의 두 가지 주요 흡수원인 육지와 바다 사이에서 발생한다.검은 숫자와 화살표는 산업혁명 직전인 1750년에 추정된 저수지 질량과 교환 유량을 나타낸다.빨간색 화살표(및 관련 숫자)는 2000-2009년 기간 동안 평균적으로 인공적인 활동으로 인한 연간 플럭스 변화를 나타낸다.그것들은 1750년 이후 탄소 순환이 어떻게 변해왔는지를 나타낸다.저수지 적색 수치는 산업기 1750~2011년 이후 인공탄소의 누적 변화를 나타낸다.[12][13][11]

컴파트먼트

생물권

남해의 생물화학 사이클링에서 해양생물의 역할
주요 기사:생물권
산소 사이클

미생물은 지구 시스템에서 생물 화학 순환의 많은 부분을 운전한다.[15][16]

대기

주요 기사:대기

하이드로스피어

주요 기사:하이드로스피어

지구 대양은 지구 표면의 70% 이상을 덮고 있으며 현저하게 이질적이다.해양 생산 지역, 해안 생태계는 지표면 면적의 측면에서 바다의 극히 일부분을 차지하지만, 해양 생물량의 90%를 차지하는 미생물 집단이 수행하는 전지구 생물화학 주기에 막대한 영향을 미친다.[17]최근 몇 년간의 작업은 주로 질소, 인, 규산염과 같은 탄소 및 마크롱루트리젠트의 순환에 초점을 맞추고 있다. 황이나 미량 원소와 같은 다른 중요한 요소들은 관련 기술 및 물류 문제를 반영하여 덜 연구되어 왔다.[18]점점 더 이러한 해양 지역, 그리고 그들의 생태계를 형성하는 세자는 해양 생물에 영향을 미치고 에너지와 영양소의 재활용에 영향을 미치게 된다.[19][20][21]중요한 예는 문화적 과정인 부영양화가 농업 배수.에 질소와 인산 농축의 해안 생태계, 급격히 늘어나는 생산성 유발되는 조류 꽃은, 탈산소의 물 기둥과 seabed가 늘고, 온실 가스 emissions,[22]과 직접 지역 및 세계적인 영향에 대한 질소와 carbo.소음 한계그러나 본토에서 해안 생태계로의 유기물질 유출은 지구적 변화로 인한 미생물 공동체를 강조하는 일련의 긴급 위협 중 하나에 불과하다.기후 변화도 빙하와 영구 동토층이 녹으면서 해양 성층화가 심화되는 반면, 서로 다른 생물체의 리독스 상태의 변화는 전례 없는 속도로 미생물 조립체를 빠르게 재구성하고 있다.[23][24][25][26][18]

따라서 전지구적 변화는 일차 생산성, CO2 및 N 고정2, 유기 물질 호흡/재생성, 고정 CO의2 침하 및 매립 증착을 포함한 주요 프로세스에 영향을 미친다.[26]이 외에도, 바다는 산업화 이전 시기와 오늘날 사이에 ~0.1 pH 단위가 변화하여 탄산염/중탄산염 완충 화학에 영향을 주는 산성화 과정을 경험하고 있다.결국, 산성화는 주로 석회화 세금에 대한 영향을 통해 플랑크톤 공동체에 영향을 미치는 것으로 보고되었다.[27]또한 키 중간 불안한 제품의 생산의 변화에 대한 증거 있으며 이 중 일부가 온실 효과(예:기록한 아산화 질소와 메탄, Breitburg에 의해 2018,[24]에 지구 온도, 해양 성층고 탈산소, 바다는 atmosphe까지 질소 손실의 최대 2550%가량 운전의 증가로 인해 평가 된다.레에서미생물 공정에 의해 움직이는 [29]소위 산소 최소 구역 또는 산화 해양 구역HS와2 같은 감소된 유황 종을 포함하여 해양 네크톤에 일반적으로 독성이 있는 다른 제품들은 수산이나 연안 양식업과 같은 해양 자원에 부정적인 영향을 미친다.지구적 변화가 가속화된 반면 해양 생태계의 복잡성에 대한 인식, 특히 생태계가 기능하는 원동력으로서의 미생물의 근본적인 역할에 대한 인식은 평행하게 증가했다.[25][18]

암석권

주요 기사:암석권

고속 및 저속 사이클

생물 화학적 순환은 빠르고 느리다.빠른 주기는 생물권에서 작동하고 느린 주기는 암석에서 작동한다.빠른 혹은 생물학적 순환은 몇 년 안에 완료될 수 있고, 대기권에서 생물권으로 물질을 이동시킨 다음, 다시 대기권으로 이동시킬 수 있다.느리거나 지질학적인 순환은 지구의 지각, 토양, 해양, 대기를 통해 물질을 이동시키는 데 수백만 년이 걸릴 수 있다.[30]

예를 들어, 빠른 탄소 순환이 왼쪽의 아래 도표에 설명되어 있다.이 순환은 생물권의 환경과 생물권 내의 생물들 사이의 비교적 단기적인 생물 지질 화학적 과정을 포함한다.대기권 및 육상·해양 생태계 간 탄소 이동은 물론 토양과 해저 퇴적물 등이 포함된다.빠른 사이클은 광합성을 수반하는 연간 사이클과 식물성 성장과 부패를 수반하는 퇴폐 사이클을 포함한다.인간 활동에 대한 빠른 탄소 순환의 반응은 기후 변화의 즉각적인 많은 영향을 결정할 것이다.[31][32][33][34]

빠른 주기는 육지, 대기, 해양 사이의 교류를 포함하여 생물권을 통해 작동한다.노란색 숫자는 연간 수십억 톤(기가톤)의 천연 탄소의 유동이다.빨간색은 인간의 기여요인이고 흰색은 저장탄소다.[35]
느린 주기는 화산 활동과 지각 활동을 포함한 암석을 통해 작동한다.

저속 주기는 오른쪽 위의 다이어그램에 나타나 있다.암석 주기에 속하는 중장기 지질화학 공정을 포함한다.바다와 대기의 교환은 수세기가 걸릴 수 있고, 바위의 풍화작용은 수백만년이 걸릴 수 있다.바다의 탄소는 퇴적암을 형성하고 지구의 맨틀로 유도될 수 있는 해저로 침전된다.산을 건설하는 과정은 이 지질 탄소를 지구 표면으로 되돌리는 결과를 낳는다.그곳에서는 바위가 풍화하여 탄소가 대기로 되돌아가고 강물에 의해 바다로 돌아간다.다른 지질 탄소는 칼슘 이온의 열방출을 통해 바다로 돌아간다.1천만 톤에서 1억 톤의 탄소가 이 느린 사이클을 따라 움직인다.이것은 화산이 지질 탄소를 이산화탄소의 형태로 대기로 직접 되돌려주는 것을 포함한다.그러나 이는 화석연료를 태워서 대기 중으로 배출되는 이산화탄소의 1%에도 못 미친다.[30][31]

딥 사이클

추가 정보:딥 카본 사이클

지상 지하면은 14~135Pg의 탄소와 전체 바이오매스의 2~19%를 함유하고 있는 지구상에서 가장 큰 탄소 저장고다.[37]미생물은 이 환경에서 유기화합물 및 무기화합물 변환을 촉진하여 생물 화학적 주기를 제어한다.현재 지표면의 미생물 생태에 대한 지식은 주로 16S 리보솜 RNA(rRNA) 유전자 서열을 기반으로 하고 있다.최근의 추정에 따르면 <공공 데이터베이스의 16S rRNA 시퀀스 중 8%는 지표면 아래 유기체에서 추출되며, 그 중 극히 일부만이 게놈 또는 고립체로 표현된다.따라서 지표면 아래에는 미생물 신진대사에 대한 믿을 만한 정보가 현저히 적다.또한 지표면 아래 생태계의 유기체가 신진대사적으로 어떻게 상호연결되는지에 대해서는 거의 알려져 있지 않다.자연계의 신농축성 컨소시엄과 소규모 메타게놈 분석에 대한 일부 재배 기반 연구는 유기체가 대사 핸드오프를 통해 연계된다는 것을 시사한다: 한 유기체의 리독스 반응 생산물을 다른 유기체로 옮기는 것이다.그러나, 그들을 뒷받침하는 대사 상호작용 네트워크를 해결할 수 있을 만큼 충분히 복잡한 환경은 해부되지 않았다.이것은 탄소와 다른 영양소 주기의 주요 측면을 포착하는 생물 지질화학 모델의 능력을 제한한다.[45]게놈 분해 메타게노믹스와 같은 새로운 접근방식은 실험실 격리의 요구사항 없이 포괄적인 초안 집합과 심지어 유기체에 완전한 게놈을 산출할 수 있는 접근방식은 생물화학 과정에 대한 이 중요한 수준의 이해를 제공할 수 있는 잠재력을 가지고 있다.[48]

몇 가지 예

보다 잘 알려진 생물 지질화학 주기의 일부는 다음과 같다.

많은 생물 화학 주기가 현재 처음으로 연구되고 있다.기후 변화와 인간의 영향은 다음과 같은 비교적 알려지지 않은 사이클의 속도, 강도 및 균형을 급격하게 변화시키고 있다.

생물 화학적 주기는 항상 활성 평형 상태를 포함한다. 즉, 구획들 사이의 원소 순환에서의 균형이다.그러나 전체적인 균형은 전세계적으로 분산된 구획을 포함할 수 있다.

생물 화학적 주기가 지구 전체의 물질의 움직임을 기술하듯이, 이것들에 대한 연구는 본질적으로 다학제적이다.탄소 순환은 생태학 및 대기 과학 연구와 관련이 있을 수 있다.[53]생화학적 역학도 지질학과 페달학 분야와 관련이 있을 것이다.[54]

역사

블라디미르 버나드스키 1934년
생물화학학의 아버지

삶의 영역 즉, 지구의 생물 지질 화학의 화학은 우리가 얼마나 잘 하느냐의 중심에 있을 것이고, 모든 생물 지질학자들은 그들의 일을 잘 하기 위해 우리의 메시지를 알아야 하는 대중과 사회의 지도자들에게 분명하고 강력하게 그 메시지를 표현하기 위해 노력해야 한다.

— William H. Schlesinger 2004 [56]

참고 항목

참조

  1. ^ "CK12-Foundation". flexbooks.ck12.org. Retrieved 2022-03-21.
  2. ^ a b M. M. (2012) 웨이백 기계에 2021-11-22를 보관하는 생체화학 주기지구의 백과사전.
  3. ^ 생물화학 주기 2021-09-27, 웨이백 머신, OpenStax, 2019년 5월 9일에 보관.CC-BY icon.svg 이 출처에서 자료를 복사했는데, 이 출처는 웨이백 머신에 보관된 2017-10-16 국제 라이선스 4.0에 따라 이용할 수 있다.
  4. ^ Fisher M. R. (Ed.) (2019) Environment Biology, 3.2 Biogehomical Cycles Archived 2021-09-27 Wayback Machine, OpenStax.CC-BY icon.svg 이 출처에서 자료를 복사했는데, 이 출처는 웨이백 머신에 보관된 2017-10-16 국제 라이선스 4.0에 따라 이용할 수 있다.
  5. ^ a b "Biogeochemical Cycles". The Environmental Literacy Council. Archived from the original on 30 April 2015. Retrieved 20 November 2017.
  6. ^ Avelar, S, Van der Voort, T.S., Eglinton, T.I. (2017) "해상국의 국가 온실가스 재고를 위한 해양 퇴적물의 탄소 재고량 공개"탄소 균형 및 관리, 12(1): 10.doi:10.1186/s13021-017-0077-x.CC-BY icon.svg 이 출처에서 자료를 복사했는데, 이 출처는 웨이백 머신에 보관된 2017-10-16 국제 라이선스 4.0에 따라 이용할 수 있다.
  7. ^ a b c Baedke, Steve J.; Fichter, Lynn S. "Biogeochemical Cycles: Carbon Cycle". Supplimental Lecture Notes for Geol 398. James Madison University. Archived from the original on 1 December 2017. Retrieved 20 November 2017.
  8. ^ Sarmiento, J.L.; Toggweiler, J.R. (1984). "A new model for the role of the oceans in determining atmospheric P CO 2". Nature. 308 (5960): 621–24. Bibcode:1984Natur.308..621S. doi:10.1038/308621a0. S2CID 4312683.
  9. ^ a b c d e 비안치, 토마스(2007) 에스테리어스의 생물 지질화학은 2021-09-25를 옥스포드 대학 출판부의 웨이백 머신 9페이지에 보관했다.ISBN 9780195160826.
  10. ^ a b 미들버그, J.J. (2019) 해양 탄소 생물 지질화학: 지구 시스템 과학자들을 위한 입문서, 스프링거 네이처 5페이지.ISBN 97830108229. doi:10.1007/978-3-030-10822-9.CC-BY icon.svg 이 출처에서 자료를 복사했는데, 이 출처는 웨이백 머신에 보관된 2017-10-16 국제 라이선스 4.0에 따라 이용할 수 있다.
  11. ^ a b Kandasamy, Selvaraj, Nagender Nath는, Bejugam(2016년)."우리의 이해 Biogeochemical 과정 의미와 요구의 지상파 유기물 전송 및 행동은 Land-Deep 바다 연속체 실려 전망:Caveats".해양 과학에 국경. 3.doi:10.3389/fmars.2016.00259.S2CID 30408500.재료는 창조적 공용 귀인 4.0국제 라이센스 2017-10-16은 승객을 머신에 Archived에서 이용할 수 있다 이 원본에서 복사되었다.
  12. ^ Sarmiento, Jorge L.; Gruber, Nicolas (2002). "Sinks for Anthropogenic Carbon". Physics Today. 55 (8): 30–36. Bibcode:2002PhT....55h..30S. doi:10.1063/1.1510279.
  13. ^ Chhabra, Abha (2013). "Carbon and Other Biogeochemical Cycles". doi:10.13140/2.1.1081.8883. {{cite journal}}:Cite 저널은 필요로 한다. journal=(도움말)
  14. ^ 헨리, 한에서 F;캐번, 엠마는 L.;포셋, 사라는 E;커, 로드리고, 몬테 이루, 티아구;Sherrell, 로버트 M., 보위, 앤드류는 R.;.보이드, 필립 W.;반스 데이비드 K.A.;슐로스, Irene은 R.;마샬, 타냐, 플린, 라켈;스미스, Shantelle(2020년)."변경하면 Biogeochemistry는 남쪽 해양의 생태계적 시사점".해양 과학에 국경. 7.doi:10.3389/fmars.2020.00581.재료는 창조적 공용 귀인 4.0국제 라이센스 2017-10-16은 승객을 머신에 Archived에서 이용할 수 있다 이 원본에서 복사되었다.
  15. ^ Falkowski, P. G.; Fenchel, T.; Delong, E. F. (2008). "The Microbial Engines That Drive Earth's Biogeochemical Cycles". Science. 320 (5879): 1034–1039. Bibcode:2008Sci...320.1034F. doi:10.1126/science.1153213. PMID 18497287. S2CID 2844984.
  16. ^ Zakem, 에밀리 J.;Polz, 마틴 F;Follows, 마이클 J.(2020년)."세계적인 생물 지구 화학의 싸이클의Redox-informed 모델".네이쳐 커뮤니케이션. 11(1):5680.Bibcode:2020NatCo..11.5680Z.doi:10.1038/s41467-020-19454-w.PMC7656242.PMID 33173062.재료는 창조적 공용 귀인 4.0국제 라이센스 2017-10-16은 승객을 머신에 Archived에서 이용할 수 있다 이 원본에서 복사되었다.
  17. ^ Alexander, Vera; Miloslavich, Patricia; Yarincik, Kristen (2011). "The Census of Marine Life—evolution of worldwide marine biodiversity research". Marine Biodiversity. 41 (4): 545–554. doi:10.1007/s12526-011-0084-1. S2CID 25888475.
  18. ^ a b c 무리요, 알레한드로 A;몰리나, Verónica, Salcedo-Castro, 훌리오, Harrod, 크리스(2019년)."편집:해양 미생물 군 유전체와 Biogeochemical의 사이클 마린 생산적 Areas"에.해양 과학에 국경. 6.doi:10.3389/fmars.2019.00657.재료는 창조적 공용 귀인 4.0국제 라이센스 2017-10-16은 승객을 머신에 Archived에서 이용할 수 있다 이 원본에서 복사되었다.
  19. ^ Galton, D. (1884년) 10차 회의: 웨이백머신에 보관된 광역하수에 대한 왕실 위원회 보고.J. Soc. 예술, 33:290.
  20. ^ Hasler, Arthur D. (1969). "Cultural Eutrophication is Reversible". BioScience. 19 (5): 425–431. doi:10.2307/1294478. JSTOR 1294478.
  21. ^ Jickells, T. D.; Buitenhuis, E.; Altieri, K.; Baker, A. R.; Capone, D.; Duce, R. A.; Dentener, F.; Fennel, K.; Kanakidou, M.; Laroche, J.; Lee, K.; Liss, P.; Middelburg, J. J.; Moore, J. K.; Okin, G.; Oschlies, A.; Sarin, M.; Seitzinger, S.; Sharples, J.; Singh, A.; Suntharalingam, P.; Uematsu, M.; Zamora, L. M. (2017). "A reevaluation of the magnitude and impacts of anthropogenic atmospheric nitrogen inputs on the ocean". Global Biogeochemical Cycles. 31 (2): 289. Bibcode:2017GBioC..31..289J. doi:10.1002/2016GB005586. hdl:1874/348077.
  22. ^ Bouwman, A. F.; Van Drecht, G.; Knoop, J. M.; Beusen, A. H. W.; Meinardi, C. R. (2005). "Exploring changes in river nitrogen export to the world's oceans". Global Biogeochemical Cycles. 19 (1). Bibcode:2005GBioC..19.1002B. doi:10.1029/2004GB002314.
  23. ^ Altieri, Andrew H.; Gedan, Keryn B. (2015). "Climate change and dead zones". Global Change Biology. 21 (4): 1395–1406. Bibcode:2015GCBio..21.1395A. doi:10.1111/gcb.12754. PMID 25385668.
  24. ^ a b Breitburg, Denise; Levin, Lisa A.; Oschlies, Andreas; Grégoire, Marilaure; Chavez, Francisco P.; Conley, Daniel J.; Garçon, Véronique; Gilbert, Denis; Gutiérrez, Dimitri; Isensee, Kirsten; Jacinto, Gil S.; Limburg, Karin E.; Montes, Ivonne; Naqvi, S. W. A.; Pitcher, Grant C.; Rabalais, Nancy N.; Roman, Michael R.; Rose, Kenneth A.; Seibel, Brad A.; Telszewski, Maciej; Yasuhara, Moriaki; Zhang, Jing (2018). "Declining oxygen in the global ocean and coastal waters". Science. 359 (6371): eaam7240. Bibcode:2018Sci...359M7240B. doi:10.1126/science.aam7240. PMID 29301986. S2CID 206657115.
  25. ^ a b Cavicchioli, Ricardo; et al. (2019). "Scientists' warning to humanity: Microorganisms and climate change". Nature Reviews Microbiology. 17 (9): 569–586. doi:10.1038/s41579-019-0222-5. PMC 7136171. PMID 31213707.
  26. ^ a b Hutchins, David A.; Jansson, Janet K.; Remais, Justin V.; Rich, Virginia I.; Singh, Brajesh K.; Trivedi, Pankaj (2019). "Climate change microbiology — problems and perspectives". Nature Reviews Microbiology. 17 (6): 391–396. doi:10.1038/s41579-019-0178-5. PMID 31092905. S2CID 155102440.
  27. ^ Stillman, Jonathon H.; Paganini, Adam W. (2015). "Biochemical adaptation to ocean acidification". Journal of Experimental Biology. 218 (12): 1946–1955. doi:10.1242/jeb.115584. PMID 26085671. S2CID 13071345.
  28. ^ Bertagnolli, Anthony D.; Stewart, Frank J. (2018). "Microbial niches in marine oxygen minimum zones". Nature Reviews Microbiology. 16 (12): 723–729. doi:10.1038/s41579-018-0087-z. PMID 30250271. S2CID 52811177.
  29. ^ Ulloa, O.; Canfield, D. E.; Delong, E. F.; Letelier, R. M.; Stewart, F. J. (2012). "Microbial oceanography of anoxic oxygen minimum zones". Proceedings of the National Academy of Sciences. 109 (40): 15996–16003. Bibcode:2012PNAS..10915996U. doi:10.1073/pnas.1205009109. PMC 3479542. PMID 22967509. S2CID 6630698.
  30. ^ a b 리브스, 수잔 M. (2015).파란색 행성: 영양분 순환, 대기 시스템 유지 및 기후 변화 조절에 있어 바다의 역할 2021-01-20을 웨이백 머신에 보관: 해양 자원 및 관리 지침서, 라우트리지 89-107페이지.ISBN 9781136294822.
  31. ^ a b Bush, Martin J. (2020). Climate Change and Renewable Energy. pp. 109–141. doi:10.1007/978-3-030-15424-0_3. ISBN 978-3-030-15423-3. S2CID 210305910. Archived from the original on 2021-09-27. Retrieved 2021-09-27.
  32. ^ Rothman, D. H. (2002). "Atmospheric carbon dioxide levels for the last 500 million years". Proceedings of the National Academy of Sciences. 99 (7): 4167–4171. Bibcode:2002PNAS...99.4167R. doi:10.1073/pnas.022055499. PMC 123620. PMID 11904360.
  33. ^ Carpinteri, Alberto; Niccolini, Gianni (2019). "Correlation between the Fluctuations in Worldwide Seismicity and Atmospheric Carbon Pollution". Sci. 1: 17. doi:10.3390/sci1010017. CC-BY icon.svg 이 출처에서 자료를 복사했는데, 이 출처는 웨이백 머신에 보관된 2017-10-16 국제 라이선스 4.0에 따라 이용할 수 있다.
  34. ^ Rothman, Daniel (January 2015). "Earth's carbon cycle: A mathematical perspective". Bulletin of the American Mathematical Society. 52 (1): 47–64. doi:10.1090/S0273-0979-2014-01471-5. hdl:1721.1/97900. ISSN 0273-0979. Archived from the original on 2021-11-22. Retrieved 2021-09-27.
  35. ^ Riebeek, Holli (16 June 2011). "The Carbon Cycle". Earth Observatory. NASA. Archived from the original on 5 March 2016. Retrieved 5 April 2018.
  36. ^ McMahon, Sean; Parnell, John (2014). "Weighing the deep continental biosphere". FEMS Microbiology Ecology. 87 (1): 113–120. doi:10.1111/1574-6941.12196. PMID 23991863.
  37. ^ Kallmeyer, J.; Pockalny, R.; Adhikari, R. R.; Smith, D. C.; d'Hondt, S. (2012). "Global distribution of microbial abundance and biomass in subseafloor sediment". Proceedings of the National Academy of Sciences. 109 (40): 16213–16216. doi:10.1073/pnas.1203849109. PMC 3479597. PMID 22927371.
  38. ^ Schloss, Patrick D.; Girard, Rene A.; Martin, Thomas; Edwards, Joshua; Thrash, J. Cameron (2016). "Status of the Archaeal and Bacterial Census: An Update". mBio. 7 (3). doi:10.1128/mBio.00201-16. PMC 4895100. PMID 27190214.
  39. ^ Abreu, Nicole A.; Taga, Michiko E. (2016). "Decoding molecular interactions in microbial communities". FEMS Microbiology Reviews. 40 (5): 648–663. doi:10.1093/femsre/fuw019. PMC 5007284. PMID 27417261.
  40. ^ Bosse, Magnus; Heuwieser, Alexander; Heinzel, Andreas; Nancucheo, Ivan; Melo Barbosa Dall'Agnol, Hivana; Lukas, Arno; Tzotzos, George; Mayer, Bernd (2015). "Interaction networks for identifying coupled molecular processes in microbial communities". BioData Mining. 8: 21. doi:10.1186/s13040-015-0054-4. PMC 4502522. PMID 26180552.
  41. ^ Braker, Gesche; Dörsch, Peter; Bakken, Lars R. (2012). "Genetic characterization of denitrifier communities with contrasting intrinsic functional traits". FEMS Microbiology Ecology. 79 (2): 542–554. doi:10.1111/j.1574-6941.2011.01237.x. PMID 22092293.
  42. ^ a b Hug, Laura A.; Thomas, Brian C.; Sharon, Itai; Brown, Christopher T.; Sharma, Ritin; Hettich, Robert L.; Wilkins, Michael J.; Williams, Kenneth H.; Singh, Andrea; Banfield, Jillian F. (2016). "Critical biogeochemical functions in the subsurface are associated with bacteria from new phyla and little studied lineages". Environmental Microbiology. 18 (1): 159–173. doi:10.1111/1462-2920.12930. PMID 26033198. Archived from the original on 2021-09-27. Retrieved 2021-09-27.
  43. ^ McCarren, J.; Becker, J. W.; Repeta, D. J.; Shi, Y.; Young, C. R.; Malmstrom, R. R.; Chisholm, S. W.; Delong, E. F. (2010). "Microbial community transcriptomes reveal microbes and metabolic pathways associated with dissolved organic matter turnover in the sea". Proceedings of the National Academy of Sciences. 107 (38): 16420–16427. doi:10.1073/pnas.1010732107. PMC 2944720. PMID 20807744.
  44. ^ Embree, Mallory; Liu, Joanne K.; Al-Bassam, Mahmoud M.; Zengler, Karsten (2015). "Networks of energetic and metabolic interactions define dynamics in microbial communities". Proceedings of the National Academy of Sciences. 112 (50): 15450–15455. Bibcode:2015PNAS..11215450E. doi:10.1073/pnas.1506034112. PMC 4687543. PMID 26621749.
  45. ^ Long, Philip E.; Williams, Kenneth H.; Hubbard, Susan S.; Banfield, Jillian F. (2016). "Microbial Metagenomics Reveals Climate-Relevant Subsurface Biogeochemical Processes". Trends in Microbiology. 24 (8): 600–610. doi:10.1016/j.tim.2016.04.006. PMID 27156744.
  46. ^ Eren, A. Murat; Esen, Özcan C.; Quince, Christopher; Vineis, Joseph H.; Morrison, Hilary G.; Sogin, Mitchell L.; Delmont, Tom O. (2015). "Anvi'o: An advanced analysis and visualization platform for 'omics data". PeerJ. 3: e1319. doi:10.7717/peerj.1319. PMC 4614810. PMID 26500826.
  47. ^ Alneberg, Johannes; Bjarnason, Brynjar Smári; De Bruijn, Ino; Schirmer, Melanie; Quick, Joshua; Ijaz, Umer Z.; Lahti, Leo; Loman, Nicholas J.; Andersson, Anders F.; Quince, Christopher (2014). "Binning metagenomic contigs by coverage and composition". Nature Methods. 11 (11): 1144–1146. doi:10.1038/nmeth.3103. PMID 25218180. S2CID 24696869.
  48. ^ Anantharaman, Karthik, 브라운, 크리스토퍼 T.,.포옹, 로라 A;샤론, Itai, Castelle, 신디 J.;Probst, 알렉산더 J.,.토머스, 브라이언 C;싱, 안드레아, 윌킨스, 마이클 J.;Karaoz, Ulas, 브로디, Eoin L., 윌리엄스, 케네스 H.,.허버드, 수잔은 S.;반필드, 질리안 F(2016년)."미생물의 게놈들의 수천명 상호 연결된 생물지 화학 과정에 한번도 대수층 시스템에 빛을 흘렸다".네이쳐 커뮤니케이션.7:13219.Bibcode:2016NatCo...713219A.doi:10.1038/ncomms13219.PMC 5079060.PMID 27774985.재료는 창조적 공용 귀인 4.0국제 라이센스 2017-10-16은 승객을 머신에 Archived에서 이용할 수 있다 이 원본에서 복사되었다.
  49. ^ "Mercury Cycling in the Environment". Wisconsin Water Science Center. United States Geological Survey. 10 January 2013. Archived from the original on 11 April 2021. Retrieved 20 November 2017.
  50. ^ Organic contaminants that leave traces : sources, transport and fate. Ifremer. pp. 22–23. ISBN 9782759200139.
  51. ^ Galy, Valier; Peucker-Ehrenbrink, Bernhard; Eglinton, Timothy (2015). "Global carbon export from the terrestrial biosphere controlled by erosion". Nature. 521 (7551): 204–207. Bibcode:2015Natur.521..204G. doi:10.1038/nature14400. PMID 25971513. S2CID 205243485.
  52. ^ Hedges, J.I; Oades, J.M (1997). "Comparative organic geochemistries of soils and marine sediments". Organic Geochemistry. 27 (7–8): 319–361. doi:10.1016/S0146-6380(97)00056-9.
  53. ^ McGuire, 1A. D.; Lukina, N. V. (2007). "Biogeochemical cycles" (PDF). In Groisman, P.; Bartalev, S. A.; NEESPI Science Plan Development Team (eds.). Northern Eurasia earth science partnership initiative (NEESPI), Science plan overview. Global Planetary Change. Vol. 56. pp. 215–234. Archived (PDF) from the original on 5 March 2016. Retrieved 20 November 2017.
  54. ^ "Distributed Active Archive Center for Biogeochemical Dynamics". daac.ornl.gov. Oak Ridge National Laboratory. Archived from the original on 11 February 2011. Retrieved 20 November 2017.
  55. ^ Bianchi, Thomas S. (2021). "The evolution of biogeochemistry: Revisited". Biogeochemistry. 154 (2): 141–181. doi:10.1007/s10533-020-00708-0. S2CID 227165026. CC-BY icon.svg 이 출처에서 자료를 복사했는데, 이 출처는 웨이백 머신에 보관된 2017-10-16 국제 라이선스 4.0에 따라 이용할 수 있다.
  56. ^ Schlesinger, William H. (2004). "Better Living Through Biogeochemistry". Ecology. 85 (9): 2402–2407. doi:10.1890/03-0242.

추가 읽기

  • 씽크, 베른하드; "미크로브:마스터스 오브 글로벌 엘리먼트 사이클" 페이지 33-58."금속, 미생물, 광물:생명체의 생체 화학적 측면", pp xiv + 341.베를린의 월터 드 그루터DOI 10.1515/9783110589771-002
  • Butcher, Samuel S., ed. (1993). Global biogeochemical cycles. London: Academic Press. ISBN 9780080954707.
  • Exley, C (15 September 2003). "A biogeochemical cycle for aluminium?". Journal of Inorganic Biochemistry. 97 (1): 1–7. doi:10.1016/S0162-0134(03)00274-5. PMID 14507454.
  • Jacobson, Michael C.; Charlson, Robert J.; Rodhe, Henning; Orians, Gordon H. (2000). Earth system science from biogeochemical cycles to global change (2nd ed.). San Diego, Calif.: Academic Press. ISBN 9780080530642.
  • Palmeri, Luca; Barausse, Alberto; Jorgensen, Sven Erik (2013). "12. Biogeochemical cycles". Ecological processes handbook. Boca Raton: Taylor & Francis. ISBN 9781466558489.