27.11: 황 순환
단백질의 화학적 구성에 중요한 요소인 황(sulfur)은 대기와 수생 및 지상 환경을 통해 재활용됩니다. 이산화황(SO2)으로 대기에서 발견되는 황은 부패한 유기체, 풍화암, 지열 분출구, 화산 그리고 화석 연료에 의해 방출됩니다. 그것은 생태계에 축적되어, 생물계를 통해 순환되고, 가스로 대기 중으로 다시 방출되거나, 장기간 보관을 위해 해양 퇴적물에 퇴적되어 결국 토양과 대기로 다시 방출됩니다.
생지화학적 황 순환
황은 생물학적 체계에 필수적이며 단백질의 구조에 중요한 역할을 하는 시스테인(cysteine)과 같은 특정 아미노산의 성분입니다. 황은 약한 황산의 강수, 대기 중의 직접적인 낙진, 황을 함유한 바위의 풍화, 지열 분출구 등에 의해 지상 생태계에 분포합니다.
토양에서 미생물과 식물에 흡수되어 생태계에서 소비자가 사용할 수 있는 유기체 형태로 전환됩니다. 유기체가 죽으면, 분해자들은 유기 황 화합물을 황화수소(hydrogen sulfide)와 같은 기체로 분해합니다. 황화수소는 대기 중에 산화되어 이산화황을 형성합니다. 또한 몇몇 화학독립영양생물(chemoautotroph)은 생물학적 에너지원으로 황을 사용하고 생태계를 통해 직접 황 분자를 재활용합니다.
황은 육지로부터의 유출, 대기의 직접적인 낙진, 그리고 열수 분출구를 통해 해양 생태계에 유입됩니다. 이 황의 일부는 먹이 사슬을 통해 순환하고 바다의 비말(sea spray)이 되어 대기 중으로 방출됩니다. 나머지는 해저에 퇴적물로 퇴적되어 장기간 보관됩니다. 지질학적 시간에 걸쳐 생기는 상승은 땅으로 퇴적물을 옮겨 침식에 의해 황이 방출되게 할 수 있습니다.
황 순환에 미치는 인간의 영향
화석 연료, 특히 석탄의 연소는 황화수소 가스를 대기 중에 부자연스러운 수준으로 더하고, 산성비로 나타나는 이산화황의 농도를 더 높게 만듭니다. 산성비는 호수와 강의 pH를 낮춰 수생 동물과 육지 동물 모두를 해쳐 환경을 손상시킵니다.
