生態系のエネルギー・フローと炭素-水素-酸素の循環はリンクする。その実体は光合成系と酸素呼吸系の共役である。三宅島2000年噴火とその後の火山ガス噴出は、光合成系（植物）を無くした環境を生み出した。残っているのは呼吸系（土壌微生物）であり、その群集構造と機能にどのような変化が生じたかを、本発表では突きつめ、議論を行いたい。分析試料は、雄山山頂近くで採取した火山灰堆積物（採取, 2003年〜；pH 3.0-3.7; TC, <0.01-0.03; TN, <0.01-0.01）である。2003年採取試料の培養可能菌数（g^-1）はすでに10⁵オーダーであり、翌年以降の採取試料では10⁶のレベルが維持された。この細菌密度は通常土壌の約1/100であるが、CO₂吸収活性、ニトロゲナーゼ活性、鉄酸化活性は、噴火の影響を受けなかった島内土壌よりも十分に高かった。試料から直接DNAを抽出して行った遺伝子ライブラリー解析｛16SリボソームRNA遺伝子、RubisCO遺伝子 (rbcL)、ニトロゲナーゼ還元酵素遺伝子 (nifH)｝の結果は、鉄酸化細菌、Acidithiobacillus ferrooxidansと Leptospirillum ferrooxidansが主要な細菌であることを示唆した。さらに、¹⁵N₂ガスを用いたstable isotope probingによっても両細菌グループの窒素固定能が示された。以上の結果より、火山灰堆積物の微生物生態系では、鉄酸化のエネルギー生成系から始まり、CO₂固定とN₂固定代謝が連動していることが推察された。