Fosforsyklus

Kilde: Eduarda Servidio Claudino, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Hva er fosforsyklusen?

Han Fosforsyklus Det er lagring og sirkulasjon av dette elementet gjennom hydrosfæren, litosfæren, de levende organismer og atmosfæren. Dette er en sedimentær biogeokjemisk syklus hvis lagringsfase hovedsakelig skjer i den marine sengen.

Syklusen begynner med eksponering av fosferte bergarter for erosiv virkning av vann, vind og levende organismer. Bergarten når den brukes er fragmentert og drar partiklene som bærer fosfater, som er innlemmet i bakken eller blir dratt inn i vannmassene.

Fosfor absorbert som fosfater av planter gjennom deres røtter, er integrert i kroppen og brukes i metabolisme. Dermed går det fra den geologiske stadiet av syklusen til den biologiske fasen der den sirkulerer gjennom mat eller trofiske nettverk.

Fosforsyklusegenskaper

Kampen

Dette er et ikke -metallisk kjemisk element som er representert med P -symbolet og som ikke er rent i naturen fordi det oksiderer raskt. Når denne prosessen skjer, frigjør den kalorienergi og produserer lys, og det er grunnen til at navnet på fosfor (“Bearer of Light” på gresk) ble gitt.

I naturen er det i form av uorganiske fosformolekyler eller som en del av levende organismer.

Din syklus

Fosforsyklusen er en sedimentær biogeokjemisk syklus nært relatert til vann, karbon, kalsium, jern og aluminiumssyklus. Det kalles sedimentær fordi de fleste av reservene er i marine sedimenter og i de fosferte bergartene av jordskorpen.

Eksponering

De fosferte bergartene som er dannet i jordens dyp blir ført til jordens overflate av bevegelsene til de tektoniske platene. Når dette skjer, blir de utsatt for virkningen av fysiske midler som regn og vind, samt biologisk.

Fosforisk berg. Kilde: David Stanley fra Nanaimo, Canada/CC av (https: // creativecommons.Org/lisenser/av/2.0)

En annen form for fosforutgivelse av den underjordiske lagringen er gjennom vulkansk aktivitet, også forårsaket av tektoniske bevegelser.

Erosjon

Ved å bli utsatt for bergartene som er fosfert for det ytre miljøet på jordoverflaten, oppstår erosjonsprosessen. Dermed blir berget sprukket og fragmentert av forskjellene i temperatur, regn, vind og handling fra levende vesener, og fosfor blir en del av bakken eller flytter til andre steder.

Transportere

Det viktigste erosive middelet er vann, som flytter fosfor til andre punkter i litosfæren og til slutt til havene.

Biologisk absorpsjon og frigjøring

Mest fosfor på bakken er uoppløselig og kan derfor ikke brukes av planter. Denne fosforen fester seg til leirpartikler, jern og aluminiumhydroksider eller i form av kalsium, jern eller annen fosfat.

I en hektar jord kan det være mellom 2 og 10 tonn fosfor, men planter kan bare bruke 3 til 15 kg. Løselig fosfor absorberes gjennom røttene og passerer til plantenes kropp der den brukes i forskjellige metabolske prosesser.

Kan tjene deg: De 10 biomene i Mexico og dens egenskaper

Fosfor er integrert i strukturen til planter, danner proteiner, ATP, DNA og andre molekyler. Tilsvarende, når det oppløses i marint vann, blir det absorbert av planteplankton i havene.

Fosfor blir en del av trofiske kjeder når planter og planteplankton konsumeres av planteetere og disse av rovdyr. Deretter blir han løslatt fra levende organismer enten gjennom utskillelsen eller når de dør.

Sedimentering og akkumulering

Fosfor i havene blir avsatt i havbunnen og blir en del av sedimentet som vil bli avsatt i påfølgende lag.

Litifisering og lagring

Bergartene dannes når sedimentene i de dypeste delene av jordskorpen blir utsatt for høyt trykk og temperaturer (litifisering). Dette skjer fordi vekten av de øvre sedimentene fører til at de nedre blir komprimert.

Partiklene som danner bergartene holdes sammen takket være krystallisering av oksider, silika og andre stoffer, en prosess som er kjent som sementering. På denne måten dannes de såkalte sedimentære bergartene, blant dem er fosforitten som inneholder opptil 20-30% fosfater.

Hvis sedimentære bergarter blir utsatt for høyere temperatur og trykkprosesser blir oppløst ved å være en del av metamorfe og stollende bergarter (18%). Det er også fosfater i kalksteinsbergarter opp til 0,18% og til og med i sandstein bergarter opp til 0,27%.

Syklus tid

Hastigheten som et fosformolekyl oppfyller syklusen avhenger av typen reservoar som blir vurdert. For eksempel i kystfarvann kan et fosformolekyl mobilisere hver 9. måned, og i dype marine sedimenter kan det ta mer enn 11 mer enn 11.000 år.

Fosforsyklusstadier

Den største resirkulering av fosfor oppstår mellom levende organismer og vann eller jord avhengig av typen økosystem. Det samme går gjennom tre stadier, som er:

1. Geologisk

De viktigste fosforreserverene på dette stadiet av syklusen finnes i marine sedimenter og jord. Det er også til stede i undergrunnen fosfatbergarter og i marine fugle -ekskrementer (guano).

Fra de marine sedimentene dannes de fosfaterte bergartene, som er sedimentære bergarter som inneholder opptil 30% fosfater. Når de eroderer, blir fosfater en del av bakken.

Tilsvarende drar jorderosjon og bergarter fosfater til vannmassene og ender opp med å nå havet der de blir absorbert av marine organismer. På den annen side oppløses en relativt lav andel jordfosfater i vann og blir absorbert av planter.

2. Hydrologisk

Det hydrologiske stadiet i fosforsyklusen opprettholder en permanent utveksling med fastlandet og med organismer som bor i vannverdenen. Den største mengden fosfor finnes i dype oseaniske vann som oppløst fosfat.

Det kan tjene deg: Naturfenomener: Typer, årsaker og eksempler

Fosfor til stede i overflatevann blir absorbert av levende organismer og blir derfor en del av det biologiske stadiet.

Billetter

Det anslås at omtrent 10 millioner tonn fosfor kommer inn i vannforekomstene årlig. Det kommer inn i det hydrologiske stadiet dratt av vannstrømmer, hovedsakelig på grunn av avrenning av regnvann.

På denne måten når den elvene og derfra til innsjøer og hav, i tillegg til en liten prosentandel fra det atmosfæriske pulveret som er avsatt i havene eller andre vannmasser.

Sirkulasjon

Fosfor sirkulerer i havene, spesielt i de kaldeste nedre lagene, men i kirurgensområdene når den overflaten. Nødsituasjonene er områder der dypt kaldt vann stiger opp ved å dra fosfater og andre næringsstoffer.

I disse områdene er tilgjengeligheten av fosfater rikelig, noe som favoriserer utviklingen av planteplankton som tiltrekker seg et stort antall fisk som lever av dette.

Avganger

Ettersom fosfor ikke danner flyktige forbindelser (gasser) i havet, kan det ikke byttes direkte med atmosfæren. Derfor er de eneste utgangene fra det hydrologiske stadiet bergdannelse eller fiske (av sjøfugler eller handling av mennesket).

I det første tilfellet blir fosforen oppløst i havet eller fra utskillelse eller døde kropper av levende vesener, avsatt i havbunnen. Over tid er disse sedimentene dekket av andre lag og blir konsolidert som fosferte bergarter som deretter vil bli utsatt for jordoverflaten.

For deres del, Seabird. Mens mennesket trekker ut store mengder havfosfor gjennom fiske, siden fiskebein er sammensatt av 35% av dette elementet.

3. Biologisk

Når fosforen kommer inn i de trofiske kjedene eller næringskjedene, er det en del av det biologiske stadiet i fosforsyklusen. Dette begynner når fosfater absorbert av planter eller planteplankton danner proteiner og andre viktige molekyler.

Deretter sirkulerer fosforen når planter og planteplankton konsumeres av planteetere og disse av rovdyr. Gå deretter gjennom utskillelsen og ved nedbrytning av kroppene til døde organismer av bakterier og sopp.

Selv om mengden fosfor i det biologiske stadiet er relativt lav, spiller den en grunnleggende rolle. Således dannes omtrent 80% av det totale fosfor i kroppen til et levende vesen av hydroksyapatitt (CA5 (PO4) 3 OH).

Dette mineralet utgjør omtrent 70% av virveldyrben og tennemalje dannes også av en høy andel av denne fosferte malmen.

Avganger

Fra dette stadiet følger fosfor sin syklus mot de hydrologiske og geologiske stadiene, gjennom organismenes død eller deres utskillelse. På samme måte griper mennesket inn i fosforsyklusen ved å trekke den ut fra jorden og havet for å bruke den som industriell råstoff eller som gjødsel.

Kan tjene deg: Sur regn: Hvordan det dannes, sammensetning, reaksjoner og effekter

Guano

En viktig kilde til fosfor fra det biologiske stadiet er utskillelsen av havfuglene, kalt Guano, som inneholder omtrent 4% fosfater.

Guano -akkumulering. Kilde: Alex Proimos fra Sydney, Australia/CC av (https: // creativecommons.Org/lisenser/av/2.0)

Sjøfugler som lever av fisk danner store kystkolonier og deres utskillelse samler seg i enorme mengder i deres naturtyper. Disse utskillelsene er spesielt rike på fosfater og har blitt brukt av mennesket som gjødsel.

Endringer

Den grunnleggende endringen av fosforsyklusen er dens akselerasjon på grunn av menneskelig aktivitet. Fosfater er en av de viktigste forurensningene i avløpsvann, noe som forårsaker fosforsyklusforandringer ved å inkorporere ekstra mengder i økosystemer i økosystemer.

Eutrofisering

Fosfater er integrert i kloakk på grunn av bruk av vaskemidler som inneholder trisodisk fosfat. Disse forbindelsene når de kombineres med vann danner fosfater som kan assimileres av levende vesener.

Eutrofer. Kilde: f. Lamiot (eget arbeid)/CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org/lisenser/by-SA/2.5)

Når store mengder av disse assimilerbare fosfatene kommer inn, øker populasjonene av alger og vannplanter betydelig. Denne økologiske ubalansen ender opp med å konsumere oppløst oksygen i vann, noe som forårsaker død av fisk og andre organismer.

Vannkvalitet

Overskytende fosfater i vann påvirker kvaliteten for konsum, og reduserer dermed ferskvannskilder.

Viktigheten av fosforsyklusen

Viktig for livet

Fosfor er en sentral del av ATP (adenosintrifosfat), som er molekylet som energi lagres og overføres. På den annen side inkluderer DNA (deoksyribonukleinsyre), som er molekylet som er ansvarlig for overføring av genetisk informasjon, en fosfatgruppe.

Kosthold og helse

Fosfor er et essensielt element for helse, med hensyn til at det er det andre i overflod i kroppen. Det er også en grunnleggende bestanddel av tennene og beinene, i nært forhold til vitaminene i B -komplekset.

I tillegg spiller det en relevant rolle i funksjonen til nyrene, musklene (inkludert hjertet) og i nervesystemet (nervesignaler).

Råstoff for industri

I bransjen brukes fosfater til forskjellige formål, for eksempel i matindustrien de brukes som anti -gutinanter og stabilisatorer. Fosfor er en grunnleggende ingrediens i produksjonen av fyrstikker, fyrverkeri og lette tegn.

Tilsvarende brukes det i utdyping av metalllegeringer, industrioljer og når trisodiumfosfat brukes i vaskemidler.

Gjødsel

Fosfor er en viktig komponent i gjødsel og gjødsel som brukes i landbruket, spesielt nyttig for å indusere blomstring i avlinger. Gjødselproduksjon er ansvarlig for omtrent 90% av etterspørselen om fosfat.

Insektmidler

Organiske fosfater er i form av fosforsyreestere, og i de fleste tilfeller har de nevrotoksisk effekt, så de brukes til å lage insektmidler.