栄養素は生態系を循環します。炭素、窒素、リンなどの元素は、大気、土壌、水、そして生物の間を行き来します。熱として流れて失われるエネルギーとは異なり、物質は循環します。同じ炭素原子が、数年のうちに木、鹿、菌類、そして大気の一部となることもあります。栄養素の循環は、生態系に生命に必要な元素を供給し続けます。

それぞれの循環には独自の経路と速度があります。炭素循環は生物の中では速やかに進行しますが、岩石や化石燃料の中ではゆっくりと進行します。窒素循環は、大気中の窒素を利用可能な形に変換するバクテリアに依存しています。リン循環には気相がないため、主に土壌、水、生物を通して進行します。人間の活動はこれら3つすべてを混乱させてきました。化石燃料の燃焼は炭素を放出します。肥料は水路に窒素とリンを供給します。これらの混乱は、藻類の異常繁殖から気候変動に至るまで、さまざまな問題を引き起こします。

主要な栄養循環

• 炭素循環：大気、生物、海洋、岩石。
• 窒素循環：細菌による変換。
• リン循環：土壌、水、そして生物。
• 水循環：蒸発、凝縮、降水。

栄養循環は閉じたループではありません。栄養循環は漏れ出したり溜まったり、状況に応じて変化します。土壌、水、気候を管理するためには、栄養循環を理解することが不可欠です。