閉鎖生態系（へいさせいたいけい）とは、外部からの物質の出入りがほとんどない、自己完結型の生態系のことを指します。この系内では、生物と非生物的要素が相互作用し、物質とエネルギーの循環が行われます。
閉鎖生態系の概念は、1960年代の宇宙開発の文脈で注目されました。長期宇宙ミッションにおける自給自足型の生命維持システムの必要性から研究が進められました。
現代では、閉鎖生態系の研究は、持続可能な生活システムの開発や、地球外での人類の生存可能性の探求など、幅広い分野で重要性を増しています。2023年の調査によると、閉鎖生態系に関する研究プロジェクトは過去5年間で30%増加しています。
閉鎖生態系の基本的な要素には以下が含まれます：
これらの要素が相互に作用し、物質循環とエネルギー流を維持します。関連する概念として、生態系サービスや生物地球化学的循環があります。対義語としては「開放系」や「開放生態系」が挙げられます。
閉鎖生態系の実践的な応用例には以下があります：
これらのプロジェクトでは、水や空気の浄化、食料生産、廃棄物処理などが閉じたシステム内で行われています。
閉鎖生態系の主な利点：
一方で、以下のような課題もあります：
成功のカギは、生態系の綿密なモニタリングと、適切なフィードバック機構の実装にあります。
閉鎖生態系は、持続可能な未来のための重要な研究分野です。地球上の資源管理から宇宙探査まで、その応用範囲は広がっています。技術の進歩と共に、より効率的で安定した閉鎖生態系の実現が期待されています。この分野の発展は、環境保護や宇宙開発など、人類の直面する様々な課題の解決に貢献する可能性を秘めています。
