The law of conservation of massも生命システムにおける物質の移動に対して適用されています。 栄養素が生物圏を移動するとき、元素は窒素サイクルやリンサイクルなどの生物地球化学サイクルを通じて、生物とその環境の間で継続的に移動される。 生物に含まれる炭素の源は、空気中または水中に溶けている二酸化炭素である。 陸上では、植物が空気中の二酸化炭素を利用して光合成を行い、炭水化物を作る。 その炭水化物は、植物を食べる草食動物に移動し、さらにその草食動物を食べる生物に移動する。 生物はエネルギーを得るために、細胞呼吸によって炭水化物を分解し、二酸化炭素を大気中に放出する。 動物の排泄物や生物の死体組織に含まれる炭素は、分解によって環境中に放出される。 一部の炭素は二酸化炭素として大気中に戻る。 しかし、一部の炭素は地中に蓄積されます。 石炭や石油などの化石燃料に含まれる炭素は、数百万年前に堆積した動植物の組織が腐敗したもので、これらの燃料が燃やされると、炭素は燃焼して大気中に戻ってきます。
炭素は水生生態系を通しても移動し、水に溶けた二酸化炭素は藻類や植物プランクトンに取り込まれて光合成を行い、細胞呼吸によって水に戻されます。 生物の遺体から堆積した炭素は、カキなど一部の水生動物が殻に取り込む鉱物化合物の形成に役立っています。
炭素サイクルは、同じ炭素原子が何年もかけて生物、大気、土壌、海洋の間を繰り返し移動することを示しています。 動物が二酸化炭素として放出した炭素は、大気中に5年か10年残ってから別の生物に取り込まれるかもしれませんし、ほとんどすぐに隣の植物に戻り、光合成で利用されるかもしれません。 生物が死んでも、組織内の炭素は破壊されませんが、環境中を循環している間に形を変えることがあります
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