วิทยาศาสตร์
การหมุนเวียนสารในระบบนิเวศ
โดยทั่วไปในสภาวะแวดล้อมจะมีแร่ธาตุและสารต่าง ๆ
เป็นองค์ประกอบอยู่แล้วตามธรรมชาติ สิ่งมีชีวิตไม่เพียงแต่ใช้
แร่ธาตุและสารจากธรรมชาติ แต่กิจกรรมการดำรงชีวิตก็มีการปล่อย
สารบางอย่างกลับคืนสู่ธรรมชาติด้วย วนเวียนกันเป็นวัฏจักร
อย่างไรก็ตามถ้าระบบการหมุนเวียนสารหรือวัฏจักรของสารนี้ถูกรบกวน
นั่นคือระบบนิเวศถูกรบกวน ย่อมมีผลต่อระบบนิเวศนั้น รวมทั้งส่งผลกระทบต่อระบบนิเวศอื่นๆอีกด้วย
1. วัฏจักรไนโตรเจน
ไนโตรเจนเป็นธาตุสำคัญเพราะเป็นองค์ประกอบของโปรตีนในสิ่งมีชีวิต และพืชยังใช้ไนโตรเจนในรูปของสารประกอบเกลือแอมโมเนียม
เกลือไนไตรท์ และเกลือไนเตรต
เพื่อนำไปสร้างสารประกอบต่างๆภายในเซลล์ได้อีก แหล่งสะสมที่สำคัญคือ แก๊สไนโตรเจนในบรรยากาศซึ่งมีประมาณร้อยละ
78 ของแก๊สทั้งหมดที่มีอยู่ในอากาศ ไนโตรเจนมีการหมุนเวียนเป็นวัฏจักร เรียกว่า วัฏจักรไนโตรเจน (nitrogen cycle) วัฏจักรไนโตรเจนประกอบด้วยกระบวนการที่สำคัญคือ การเปลี่ยนสารประกอบไนโตรเจนเป็นแอมโมเนีย
(ammonification) และ การเปลี่ยนเกลือแอมโมเนียมเป็นไนไตรท์และไนเตรต (nitrification)
และ การเปลี่ยนไนเตรตกลับเป็นแก๊สไนโตรเจนในบรรยากาศ (denitrification)
2. วัฏจักรคาร์บอน
คาร์บอนเป็นองค์ประกอบสำคัญอย่างหนึ่งของสารที่พบในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด
คาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศถูกพืชนำมาเปลี่ยนแปลงเป็นสารอินทรีย์ที่มีคาร์บอน
เป็นองค์ประกอบในพืชโดยกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง สัตว์ได้รับสารที่มีคาร์บอน
เป็นองค์ประกอบโดยการกินอาหาร สำหรับกลุ่มผู้ย่อยสลายอินทรีย์สาร ก็ได้รับสาร
คาร์บอนจากกระบวนการย่อยสลาย สิ่งมีชีวิตทุกชนิดปล่อยคาร์บอนกลับคืนสู่บรรยากาศ
โดยการหายใจออกในรูปของคาร์บอน ไดออกไซด์ ซึ่งพืชก็นำมาใช้ในกระบวนการสังเคราะห์
ด้วยแสงอีก ในระบบนิเวศ จึงมีการหมุนเวียนคาร์บอนตลอดเวลา
3. วัฏจักรน้ำ
การหมุนเวียนเปลี่ยนแปลงของน้ำซึ่งเป็นปรากฎการณ์ที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ
โดยเริ่มต้นจากน้ำในแหล่งน้ำต่าง ๆ เช่น ทะเล มหาสมุทร แม่น้ำ ลำคลองหนอง บึง
ทะเลสาบ จากการคายน้ำของพืช จากการขับถ่ายของเสียของสิ่งมีชีวิต และจากกิจกรรมต่าง
ๆ ที่ใช้ในการดำรงชีวิตของมนุษย์ ระเหยขึ้นไปในบรรยากาศ
กระทบความเย็นควบแน่นเป็นละอองน้ำเล็ก ๆ เป็นก้อนเมฆ
ตกลงมาเป็นฝนหรือลูกเห็บสู่พื้นดินไหลลงสู่แหล่งน้ำต่าง ๆ
หมุนเวียนอยู่เช่นนี้เรื่อยไป
4.
วัฏจักรฟอสฟอรัส
การหมุนเวียนฟอสฟอรัสในระบบนิเวศ
ฟอสฟอรัสเป็นธาตุสาคัญ 1 ใน 3 ชนิดสาหรับการเจริญเติบโตของพืช
ในสัตว์ ฟอสฟอรัสเป็นธาตุสาคัญต่อการสร้างโครงสร้างของร่างกาย ให้แข็งแรง เป็นส่วนประกอบที่สาคัญของกระดูก และฟัน เกี่ยวข้องกับ
การใช้พลังงานของเซลล์ในระบบนิเวศ การหมุนเวียนฟอสฟอรัสโดยพืช
นาฟอสฟอรัสจากธรรมชาติเข้ามาในลักษณะของสารประกอบฟอสเฟต ที่ละลายน้าได้
แล้วนาไปสะสมไว้ในเซลล์ต่างๆ เมื่อสัตว์กินพืชก็จะได้รับ
ฟอสฟอรัสโดยผ่านกระบวนการกินเข้าสู่ร่างกาย สัตว์นาฟอสฟอรัสที่ได้ ไปสร้างกระดูก
และฟัน และใช้ในขบวนการอื่นๆ เมื่อสัตว์และพืชตายลง ซากพืชซากสัตว์จะทับถมลงสู่ดิน
แผนภาพ : วัฏจักรฟอสฟอรัส phosphorus cycle
http://www.google.co.th/imgres://environment.ekstepza.ws/water-cycle_clip_image001.
ฟอสฟอรัส บางส่วนพืชจะดูดซึมไปใช้ใหม่
บางส่วนถูกแบคทีเรียบางกลุ่มที่อยู่ในดินย่อยสลาย เป็นกรดฟอสฟอริก ทาปฏิกิริยากับ
สารในดิน เกิดเป็นสารประกอบฟอสฟอรัส กลับคืนไปทับถม เป็นหินฟอสเฟต ในดิน ในน้า
ในทะเล และมหาสมุทร โดยเฉพาะในทะเล สารประกอบของฟอสฟอรัสจะรวมกับซากของหินปะการัง
เปลือกหอย และโครงกระดูกสัตว์ต่างๆ เมื่อผ่านกระบวนการสึกกร่อนตามธรรมชาติ
แพลงตอนพืชและสัตว์ในทะเล นาเอาสารประกอบของฟอสฟอรัสดังกล่าวไปใช้เป็นห่วงโซ่อาหาร(
food chain ) และสายใยอาหาร( food web ) ในทะเลและมหาสมุทรต่อไป ฟอสฟอรัสก็จะหมุนเวียนคืนสู่ธรรมชาติ เป็นวัฏจักร
เช่นนี้ไปไม่มีที่สิ้นสุด ดังแผนภาพ
