第46章生態系
Critical Thinking Questions考察問題
Exercises 35–38練習問題 35–38
Exercise 35問題 35
Describe nitrogen fixation and why it is important to agriculture.
窒素固定と、それが農業に重要である理由を説明しよう。
Solution解き方
Nitrogen fixation is the process of bringing nitrogen gas from the atmosphere and incorporating it into organic molecules. Most plants do not have this capability and must rely on free-living or symbiotic bacteria to do this. As nitrogen is often the limiting nutrient in the growth of crops, farmers make use of artificial fertilizers to provide a nitrogen source to the plants as they grow.
窒素固定は、大気中の窒素気体を取り込み、有機分子に組み込む過程である。大半の植物はこの能力をもたず、自由生活性細菌や共生細菌に依存しなければならない。窒素は作物の成長を制限する栄養素となることが多いため、農家は人工肥料を使い、生育中の植物に窒素源を与える。
Exercise 36問題 36
What are the factors that cause dead zones? Describe eutrophication, in particular, as a cause.
デッドゾーンを生じさせる要因には何があるか。特に富栄養化を原因として説明しよう。
Solution解き方
Many factors can kill life in a lake or ocean, such as eutrophication by nutrient-rich surface runoff, oil spills, toxic waste spills, changes in climate, and the dumping of garbage into the ocean. Eutrophication is a result of nutrient-rich runoff from land using artificial fertilizers high in nitrogen and phosphorus. These nutrients cause the rapid and excessive growth of microorganisms, which deplete local dissolved oxygen and kill many fish and other aquatic organisms.
湖や海の生物を死なせる要因には、栄養分の多い地表流出による富栄養化、石油や有害廃棄物の流出、気候の変化、海へのごみ投棄などがある。富栄養化は、窒素とリンを多く含む人工肥料を使った土地から、栄養分の多い水が流れ込むことで起こる。栄養分によって微生物が急速かつ過剰に増殖し、その場所の溶存酸素が減少して、多くの魚やほかの水生生物が死ぬ。
Exercise 37問題 37
Why are drinking water supplies still a major concern for many countries?
多くの国で、飲料水の供給が今も大きな懸念であるのはなぜか。
Solution解き方
Most of the water on Earth is salt water, which humans cannot drink unless the salt is removed. Some fresh water is locked in glaciers and polar ice caps, or is present in the atmosphere. The Earth’s water supplies are threatened by pollution and exhaustion. The effort to supply fresh drinking water to the planet’s ever-expanding human population is seen as a major challenge in this century.
地球の水の大半は塩水であり、塩を除かなければ人間は飲めない。淡水の一部は氷河や極地の氷冠に閉じ込められ、また大気中にも存在する。地球の水資源は汚染と枯渇に脅かされている。増え続ける世界人口へ新鮮な飲料水を供給することは、今世紀の大きな課題と見なされている。
Exercise 38問題 38
Discuss how the human disruption of the carbon cycle has caused ocean acidification.
人間が炭素循環を乱したことによって、海洋酸性化がどう生じたかを論じよう。
Solution解き方
Human activity has greatly increased the amount of carbon dioxide gas in the Earth’s atmosphere. The oceanic and atmospheric levels of carbon dioxide are linked so that when atmospheric carbon dioxide levels increase, the amount of dissolved carbon dioxide in the ocean also increases (partial pressure of oxygen). When carbon dioxide dissolves in water it produces the weak acid bicarbonate. Since the Industrial Revolution the pH of the ocean has dropped 0.1 pH units, a 30% increase in acidity.
人間活動は、地球の大気中の二酸化炭素量を大幅に増やした。海洋と大気の二酸化炭素濃度は結びついており、大気中の濃度が上がると、海に溶けた二酸化炭素の量も増える（酸素分圧）。二酸化炭素が水に溶けると、弱酸である炭酸水素塩が生じる。産業革命以降、海のpHは0.1低下し、酸性度は30％増加した。
acid rain
酸性雨
corrosive rain caused by rainwater falling to the ground through sulfur dioxide gas, turning it into weak sulfuric acid; can damage structures and ecosystems
雨水が二酸化硫黄を含む大気を通って地上へ降り、弱い硫酸となることで生じる腐食性の雨。建造物や生態系を損なうことがある。
biogeochemical cycle
生物地球化学的循環
cycling of mineral nutrients through ecosystems and through the nonliving world
無機栄養塩が、生態系と非生物的世界を通って循環すること。
dead zone
デッドゾーン
area within an ecosystem in lakes and near the mouths of rivers where large areas of ecosystems are depleted of their normal flora and fauna; these zones can be caused by eutrophication, oil spills, dumping of toxic chemicals, and other human activities
湖や河口近くの生態系で、本来の植物相と動物相が広範囲に失われた場所。富栄養化、石油流出、有害化学物質の投棄などの人間活動によって生じうる。
eutrophication
富栄養化
process whereby nutrient runoff causes the excess growth of microorganisms, depleting dissolved oxygen levels and killing ecosystem fauna
栄養分の流入が微生物の過剰増殖を起こし、溶存酸素濃度を低下させ、生態系の動物を死なせる過程。
fallout
降下物
direct deposit of solid minerals on land or in the ocean from the atmosphere
固体の無機物が、大気から陸や海へ直接沈着すること。
hydrosphere
水圏
area of the Earth where water movement and storage occurs
水の移動と貯留が起こる、地球上の領域。
nonrenewable resource
再生不可能資源
resource, such as fossil fuel, that is either regenerated very slowly or not at all
化石燃料のように、再生が極めて遅いか、まったく再生されない資源。
residence time
滞留時間
measure of the average time an individual water molecule stays in a particular reservoir
1つの水分子が、ある貯蔵庫にとどまる平均時間の指標。
subduction
沈み込み
movement of one tectonic plate beneath another
あるプレートが、別のプレートの下へ動くこと。