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硅循环

硅循环是生物地球化学循环,其中生物源硅在地球系统之间运输。硅被认为是对生物至关重要的元素,并且是地球上最丰富的元素之一。硅循环与碳循环(参见碳酸盐-硅酸盐循环)有显著的重叠,并通过大陆风化、生物源输出以及在地质时间尺度上作为软泥埋藏,对碳的封存发挥着重要作用。 硅是宇宙中第八丰富的元素,也是地球地壳中第二丰富的元素(最丰富的是氧)。富含二氧化碳的雨水对地壳的风化是控制大气中二氧化碳的关键过程。这

描述

硅循环是生物地球化学循环,其中生物源硅在地球系统之间运输。硅被认为是对生物至关重要的元素,并且是地球上最丰富的元素之一。硅循环与碳循环(参见碳酸盐-硅酸盐循环)有显著的重叠,并通过大陆风化、生物源输出以及在地质时间尺度上作为软泥埋藏,对碳的封存发挥着重要作用。

硅是宇宙中第八丰富的元素,也是地球地壳中第二丰富的元素(最丰富的是氧)。富含二氧化碳的雨水对地壳的风化是控制大气中二氧化碳的关键过程。这导致在水环境中生成硅酸。硅酸,(OH)_4$,是硅的一种水合形式,仅在水中作为一种不稳定的溶液存在,然而它在硅循环中扮演着核心角色。

硅化物生物是利用硅酸沉淀生物源硅,$ 的生物。生物源硅,也被称为蛋白石,是由硅化物生物作为内部结构和/或外部结构沉淀的。硅化物生物是最重要的水生生物之一。它们包括如硅藻、放射虫、硅鞭毛虫和几种壶菌鞭毛虫等微生物,以及如硅质海绵等大型生物。光合作用的硅化物生物,如[[0. 硅藻纲(Diatomeae)]],全球范围内消耗大量的

• 硅

• 氮(N)

• 磷(P)

• 无机碳(C)

将这些元素的生物地球化学联系起来,并有助于将大气中的二氧化碳封存于海洋中。像[[0. 放射虫(Radiolaria)]]、壶菌鞭毛虫和海绵这样的异养生物,独立于光合自养生物处理C和N的过程,产生生物源硅。

硅藻在现代海洋硅循环中主导了颗粒物的固定和输出,这包括通过生物碳泵将有机碳从光亮区输出到深海。因此,硅藻和其他分泌硅的生物在通过将碳封存于海洋中来全球碳循环中扮演着关键角色。生物源硅和有机碳之间的联系,以及与有机碳相比生物源硅化合物显著更高的保存潜力,使得蛋白石积累记录在古海洋学和古气候学中具有研究兴趣。

理解硅循环对于理解海洋食物网的功能、生物地球化学循环和生物泵至关重要。硅酸通过上述图表所示的六种途径输送到海洋,这些途径最终都来源于地壳的风化。

![[Silica_cycle.jpg]]

![[0. 陆地硅循环]]

![[0. 硅循环:海洋输入]]

![[0. 海洋硅循环]]

[[人类影响]] [[全球气候调节扮演的角色]]

基本原理:

[[0. 硅酸钠相关化学反应]]