海と森と鉄２

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2023/03/31 10:58

鉄の惑星

　地球の創世記の頃、およそ４６億年前のビッグバンから始まります。水の惑星といわれる地球は地表約７１％は海ですが地球の質量におけ水の割合でみると、０．０３％しかありません。地球を構成する物質で最も多いのは鉄で存在量は３２％～４０％と推測されています。

植物プランクトンや海藻の養分は、窒素、リン、ケイ素でそれらを硝酸塩、リン酸塩、ケイ酸塩の形で取り込み（水中ではイオン化してとけているため）人間が食べ物を調理して消化吸収しやすくするように、植物プランクトンや海藻は硝酸塩やリン酸塩を養分として利用できるまで分解しなければいけません。そこで、硝酸塩やリン酸塩の分解に必要な還元酵素の働きを円滑にするのに鉄が必要となるわけです。

　また光合成に不可欠な葉緑素の生成にも鉄の助けが必要となります。鉄がなければどんなに栄養分があっても、植物プランクトンや海藻は育たないし、動物プランクトン、小魚、牡蠣、アワビなどの貝類どれも育たなくなり、食物連鎖が成り立たなくなるのです。

鉄のサイクル

　土壌や岩石の中に酸化鉄が含まれますが、そのままでは鉄は水に溶けないので植物プランクトンは利用できません。ところが広葉樹の落ち葉が堆積した腐葉土の土は酸素がない嫌気性と呼ばれる状態で嫌気的状態があれば、酸化鉄に含まれる三価の鉄は還元されて二価鉄になりやすい。土壌中や湿地にいる細菌やバクテリアの働きで、広葉樹の葉は腐敗して【フルボ酸】や【フミン酸】が作られる。フルボ酸が鉄イオンと結合してキレート状になりフルボ酸鉄を作る。キレート状になった物質は山から河川を通じて海へ流れる。その過程においても鉄は再び酸化されることなく水に溶けた形のまま植物プランクトンや海藻に吸収されやすくなる。

　植物プランクトンや海藻は海水中で動物プランクトンや貝のエサとなります。

その生育には窒素、リン、ケイ素などが必要です。水中に溶けている窒素やリンをそのまま吸収でいないので、先に体内に微量の鉄分を取り入れておかないと、窒素やリンを体内に取り込めない構造になっています。

　しかし海中には鉄分が非常に少ないのです。河川が注ぎこんなでない海中には鉄分が少ない。養分豊かな海域でも鉄分が不足していると植物プランクトンや海藻は増殖せず、魚や貝も寄ってこないということです。