27.11: 硫黄循環

27.11: 硫黄循環

タンパク質を構成する重要な元素である硫黄は、大気や水域、陸域でリサイクルされています。大気中では二酸化硫黄（SO₂）として存在し、生物の腐敗、風化した岩石、地熱発電所、火山、化石燃料の燃焼などによって放出されます。生態系に堆積し、生物群集の中を循環し、ガスとして大気中に放出されるか、海洋堆積物に堆積して長期貯蔵され、最終的に土壌や大気中に放出されます。

生物地球化学的な硫黄の循環

硫黄は生体に不可欠な物質であり、タンパク質の構造に重要な役割を果たすシステインなど、特定のアミノ酸の構成要素でもあります。硫黄は、弱い硫酸の降水、大気からの直接降下、硫黄を含む岩石の風化、地熱の噴出などによって、陸地（＝陸上）の生態系に分布します。

土壌からは、微生物や植物に取り込まれ、生態系の消費者が利用できる有機物に変換されます。生物が死ぬと、分解者が有機硫黄化合物を硫化水素などのガスに分解し、大気中で酸化されて二酸化硫黄となります。さらに、一部の化学的従属栄養生物は硫黄を生物学的エネルギー源として使用し、硫黄分子を直接生態系でリサイクルしています。

硫黄は、陸地からの流出物、大気からの直接降下物、水中の地熱の噴出口などを通して海洋生態系に導入されます。この硫黄の一部は食物連鎖を循環し、海面散布として大気中に放出されます。残りの硫黄は海底に堆積し、長期間にわたって蓄積されます。地質学的な時間の経過とともに、隆起によって堆積物が陸地に戻され、浸食によって硫黄が放出されます。

人為的な硫黄循環への影響

化石燃料、特に石炭の燃焼により、大気中に不自然な量の硫化水素ガスが発生し、その結果、酸性雨として現れる二酸化硫黄の濃度が高くなります。酸性雨は、湖や川のpHを低下させ、水生動物や陸生動物に害を与えることで環境に悪影響を与えます。

---

Tags

Sulfur Cycle Gaseous Molecule Sulfur Dioxide Terrestrial Ecosystem Aquatic Ecosystem Weak Sulfuric Acid Fallout Sulfur-containing Rocks Weathering Soil Food Chain Sulfates Heterotrophs Hydrogen Sulfide Decomposers Excess Sulfur Geothermal Vents Ocean Floor Sediments Biological Energy Source Volcanic Activity Hydrogen Sulfide Gas Burning Fossil Fuels Acid Rain