Biogeokemiallisissa

Biogeokemiallisessa kontekstissa viitataan elävän luonnon, maan ja kemian väliseen vuorovaikutukseen, jossa biologiset, geologiset ja kemialliset prosessit ohjaavat aineiden ja energiavaihtoa ympäristön eri osissa. Siinä tarkastellaan, miten elämän toiminta ja maaperän sekä vesien kemialliset reaktiot muodostavat yhdessä kiertokulkuja, jotka ylläpitävät ekosysteemien toimintaa.

Keskeisiä käsitteitä ovat biogeokemialliset kiertokulut, kuten hiilen, typen, fosforin ja rikin sekä veden kierto. Prosessit kuten fotosynteesi, hengitys, mineralisaatio, nitrifikaatio, denitrifikaatio, sitoutuminen, huuhtoutuminen ja sedimentaatio yhdistävät biologiset toiminnot geologiseen taustaan ja kemiallisiin reaktioihin. Kierron dynamiikkaan vaikuttavat sekä luonnonolosuhteet että ihmistoiminta, kuten maatalous, teollisuus ja ilmastonmuutos.

Biogeokemiallisella tarkastelulla on keskeinen merkitys ympäristöjen tilan ymmärtämisessä ja ennakoimisessa. Kiertojen toiminnan muutokset vaikuttavat esimerkiksi maaperän hedelmällisyyteen, vesistöjen laatuun, ilmastoon sekä biotooppien monimuotoisuuteen. Ympäristön tiloja voidaan kuvata ja ennustaa biologisten ja kemiallisten prosessien kautta sekä niiden vuorovaikutuksien kautta.

Tutkimusmenetelmät sisältävät isotopiamittauksia, massabalance-laskelmia ja biogeokemiallisia malleja sekä kenttä- että laboratoriotutkimuksia. Näillä lähestymistavoilla pyritään ymmärtämään, miten elintärkeät aineet kiertävät maassa, vedessä ja ilmakehässä sekä miten inhimilliset vaikutukset muovaavat näitä kiertokulkuja.