講義で述べた浅海域と干潟域の物質循環の特徴について、それぞれまとめろ。
浅海域
まず、河川からの有機物が流れ込んできて、これらが海底に堆積する。そして海底に堆積した有機物は泥の中にいる微生物によってアンモニアに分解される。このアンモニアは泥の中が酸化環境であれば、硝酸、亜硝酸に硝化され、還元環境であれば、硝酸がアンモニアに還元されたり、脱窒によって窒素ガスを海水中に溶出されたりする。このアンモニア、硝酸、亜硝酸は海水中に溶出し、栄養塩にもなりうる。栄養塩は他にも外海からの供給や海水中の有機物が微生物によって無機化されることによっても生じる。出水期以降は海底からの栄養塩の溶出が、海の大きな栄養塩の供給源の1つである。脱窒が窒素取り出しに大きく寄与している。
干潟域
干潟域では有機物は3つの経路で取り除かれる。1つ目は植物プランクトン、動物プランクトンを経由する生殖連鎖、２つ目はデトリタスを起点とする腐食連鎖、３つ目は海泥中の微生物の働きによって窒素ガスになって出ていく経路である。また、干潟は水質浄化能力が高く、ゴカイやアサリなどの生物が堆積している有機物が取り除く2次処理や微生物や底生生物によって有機物がNやPに変えられる3次処理が行われている。特に懸濁物食者である2枚貝は高い水の浄化能力を持っている。カニ類は巣穴を造成し、物質循環に寄与する。酸素との接触表面積が増加し、有機物分解・硝化が促進される。生成した硝酸は還元層で利用、脱窒され大気中に放出される。夏から秋は泥温が高く、底泥の微生物活動が活発になり、有機物分解は促進され、硝化・脱窒などにより浄化機能が大きくなる。カニ、トビハゼ、ゴカイなどの活動が活発なり、巣穴を通した栄養塩などの物質循環が促進され、浄化機能の強化される。冬から春は泥温が低下し、底泥の微生物活動が落ち着き、有機物分解力が低下する。そして、硝化・脱窒などによる浄化機能が小さくなる。干潟の物質循環には土壌微生物、マクロベントス、野鳥などたくさんの生物活動が関連し、それらの生物活動は季節的に大きく変動するのである。
