Biogeokemiallisen

Biogeokemiallisen tutkimuksen kohteena ovat kemialliset prosessit ja aineiden kierto, jotka syntyvät elämän, geologian ja ympäristön vuorovaikutuksesta. Biogeokemia tarkastelee, miten kemiallinen koostumus muuttuu maaperässä, vesistöissä ja ilmakehässä sekä miten organismit, ravinteet ja mineraalit osallistuvat näihin kiertoihin.

Keskeisiä kiertoja ovat hiilen, typen, fosforin ja rikin kierto sekä veden kierto. Näihin kiertoihin vaikuttavat sekä biologiset toiminnot (kasvit, mikrobit, hajotus) että fysikaalis-kemialliset prosessit (happamuus, redox-tila, lämpötilat). Esimerkiksi fotosynteesi ja hengitys sekä mikrobitoiminta muokkaavat hiilen ja ravinteiden tilaa maaperässä ja vesistöissä.

Tutkimusmenetelmät sisältävät kenttämittaukset, laboratoriokokeet sekä isotopologiset analyysit, kemiallisen koostumuksen mittaukset ja geokemiallinen mallintaminen. Yhteistyö ekologian, geologian, chemian ja hydrologyn kanssa mahdollistaa laaja-alaiset näkökulmat.

Biogeokemiallisen ymmärtämisen merkitys näkyy esimerkiksi ilmastonmuutoksen säätelyssä, maan- ja vesistöjen tilan arvioinnissa sekä ravinteiden hallinnassa maataloudessa. Kierron muutokset voivat vaikuttaa hiilen sitoutumiseen, vesien happamuuteen sekä toksisten aineiden liikkeisiin ympäristössä.

Historia: Biogeokemian juuret ovat 1900-luvulla, ja avainroolia ovat näytelleet tutkijat kuten Vladimir Vernadskij sekä Redfieldin malli meriekologiaan linkittäen. Nykyään ala on monitieteinen ja huomioi sekä luonnon että ihmisen aiheuttamat muutokset.