生物地球化学是一个跨学科的研究领域,涉及影响自然组成的各种过程,包括地球和大气。这些过程在性质上可以是化学、生物、物理或地质过程,因此被称为生物地球化学。该领域与生态学密切相关,因为它关注地球上的大部分生命,尽管它比生态学更关注纯粹的环境问题。该领域对某些元素和物质(如碳、氮和水)所经历的广泛循环过程特别感兴趣。例如,在碳循环中,生物地球化学家追踪碳在大气中的运动、融入生物体、通过衰变释放以及许多其他过程。
与生物地球化学有关的自然环境由许多不同部分组成。生物圈包含所有生态系统,本质上是地球上生命的总和。岩石圈包括地球的外层地壳,或任何行星随时间显著变化的岩石外层。水圈包括地球上所有的水,土壤圈包括地球最外层的土地和土壤,大气包括地球周围的气体。地球的所有这些方面不断地通过许多过程相互作用,这是生物地球化学家非常感兴趣的。
生物地球化学领域的研究人员有许多不同的目标,因为他们中的许多人专门从事该学科的不同方面,如化学、生物学、生态学或海洋学。生物地球化学研究的一个主要重点是为这些科学家研究的许多过程开发计算机模型。这些过程通常发生在很长的一段时间内,因此计算机模型允许科学家以不受时间限制的方式研究它们。另一个研究重点是气候变化;生物地球化学家对监测和模拟气候变化感兴趣,以了解其根本原因,并在必要时建议采取行动扭转或减缓气候变化。
生物地球化学并非严格意义上的学术问题。生物地球化学家有时也活跃在政府和工业界,通常以顾问的身份。生物地球化学家可以就环境问题和应采取的纠正措施向政府领导人提供建议。他们可能在工业中发挥类似的作用,就其活动的环境影响向工业领袖提供建议,并为某些工业活动推荐最佳地点。有时,生物地球化学家甚至参与矿床勘探。
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