生態系には、動物、植物、微生物、およびそれらの周囲の水、空気、土壌などの非生物生息地の構成要素が含まれます。 それぞれの生物は、特定の形のエネルギー生産を必要とします。 すべての動物は、生き続けるために呼吸、つまり酸素を二酸化炭素に交換する必要があります。 植物は呼吸と酸素も必要としますが、環境から炭素を固定または除去して生成します 動物が使用する生命を与える酸素は、動物がと呼ばれる特殊な細胞小器官を使用して収穫する太陽エネルギーを燃料とします。 葉緑体。 正味の生態系交換は、除去される量と比較して環境に投入される炭素の量を示す式によって計算されます。 正味の生態系交換は、「正味の生態系生産」と呼ばれることもあります。
炭素循環
現在の地球上の生命を維持するためには、大気中の炭素と生物に固定されている炭素のバランスをとる必要があります。 そうでなければ、気候変動が起こります。 動物や人々は、呼吸するだけで生態系に炭素を追加します。 大気中の炭素は、死んだ動物や植物が組織に蓄積された炭素を放出するため、腐敗や、次のような樹木、植物、化石燃料の燃焼によっても生成されます。
- 油
- 石炭
これらの影響を打ち消すために、生きている植物は環境から二酸化炭素を取り除き、それを酸素と食物エネルギーに変換するため、「炭素吸収源」と呼ばれます。
主な要因と用語
正味の生態系交換を決定するには、いくつかの要因が必要です。 1つ目は、植物によって生態系から除去された有機炭素の正味量である正味一次生産です。 植物は独立栄養生物です。つまり、光合成と呼ばれるプロセスの間に、無機物質と太陽光から栄養素とエネルギーを形成することができます。 光合成中に固定された（生態系から除去された）炭素の総量は、総一次生産と呼ばれます。 しかし、植物は呼吸中にも炭素を放出します。 したがって、純一次生産は、総一次生産中に固定された炭素の量から呼吸中に植物から放出された炭素の量を差し引くことによって計算されます。
正味の生態系交換の決定
植物は独立栄養生物ですが、人間と動物は従属栄養生物です。つまり、環境からの有機栄養素（食物）を必要とし、消化された食物からエネルギーを生成するために酸素を使用する必要があります。 従属栄養呼吸は、生態系に投入される大量の炭素を生成します。 したがって、正味の生態系交換は、従属栄養呼吸によって生成された炭素の量を正味の一次生産から差し引くことによって決定されます。
生態系の特性
炭素収支は、生態系が持続可能で健康的であることを保証する基本的な特性です。 正味の生態系交換は、炭素循環のバランスを測定するのに役立ちます。 生態系に投入される炭素の量から、植物が固定または除去する炭素の量を差し引くことによって計算されるため、最良の結果は負の値になります。 たとえば、1992年から2000年までのデータは、米国東部の森林が-84から-740の範囲の正味の生態系交換を持っていたことを示しました。 これは、放出されるよりも多くの炭素が除去されていることを示しています。 炭素が効率的に除去されない場合、生態系の空気の質、そして生命が損なわれます。 生態系の炭素バランスについて考慮すべき他の要因は、工場や車両からの汚染ですが、海洋も大気から炭素を除去します。
