Fosforcyclus

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

Wat is de fosforcyclus?

Hij Fosforcyclus Het is de opslag en circulatie van dit element door de hydrosfeer, de lithosfeer, de levende organismen en de atmosfeer. Dit is een sedimentaire biogeochemische cyclus waarvan de opslagfase voornamelijk in het mariene bed optreedt.

De cyclus begint met de blootstelling van gefosfeerde rotsen aan erosieve werking van water, wind en levende organismen. De rots wanneer versleten is gefragmenteerd en sleept de deeltjes die fosfaten dragen, die in de grond worden opgenomen of in de waterlichamen worden gesleept.

Fosfor geabsorbeerd als fosfaten door planten door hun wortels, is geïntegreerd in zijn lichaam en wordt gebruikt in het metabolisme. Het gaat dus van het geologische stadium van de cyclus naar de biologische fase waar het door voedsel of trofische netwerken circuleert.

Fosforcycluskenmerken

De wedstrijd

Dit is een niet -metalen chemisch element dat wordt weergegeven met het P -symbool en dat niet zuiver van aard is omdat het snel oxideert. Wanneer dit proces plaatsvindt, geeft het calorie -energie af en produceert het licht, daarom werd de naam van fosfor ("drager van licht" in het Grieks) gegeven.

In de natuur is het in de vorm van anorganische fosformoleculen of als onderdeel van levende organismen.

Uw cyclus

De fosforcyclus is een sedimentaire biogeochemische cyclus die nauw verwant is aan het water, koolstof, calcium, ijzer en aluminiumcyclus. Het wordt sedimentair genoemd omdat de meeste van zijn reserves zich in mariene sedimenten bevinden en in de gefosfeerde rotsen van de aardkorst.

Blootstelling

De gefosfeerde rotsen die worden gevormd in de diepten van de aarde worden naar het aardoppervlak gebracht door de bewegingen van de tektonische platen. Wanneer dit gebeurt, worden ze blootgesteld aan de werking van fysieke middelen zoals regen en wind, evenals biologisch.

Fosfor rots. Bron: David Stanley uit Nanaimo, Canada/CC door (https: // creativeCommons.Org/licenties/door/2.0)

Een andere vorm van fosforafgifte van zijn ondergrondse opslag is door vulkanische activiteit, ook veroorzaakt door tektonische bewegingen.

Erosie

Door te worden blootgesteld van de rotsen die zijn gefosfeerd aan de externe omgeving op het aardoppervlak, treedt het erosieproces voor. Aldus wordt de rots gebarsten en gefragmenteerd door de verschillen in temperatuur, regen, wind en werking van levende wezens, en fosfor wordt onderdeel van de grond of gaat naar andere locaties.

Vervoer

Het belangrijkste erosieve middel is water, dat fosfor naar andere punten van de lithosfeer en uiteindelijk naar de oceanen verplaatst.

Biologische absorptie en bevrijding

De meeste fosfor op de grond is onoplosbaar en kan daarom niet door planten worden gebruikt. Deze fosfor wordt nageleefd aan kleideeltjes, ijzer en aluminiumhydroxiden of in de vorm van calcium, ijzer of ander fosfaat.

Aldus kan er in een hectare van de grond tussen 2 en 10 ton fosfor zijn, maar planten kunnen slechts 3 tot 15 kg gebruiken. Oplosbare fosfor wordt geabsorbeerd door de wortels en gaat door naar het lichaam van de plant waar het wordt gebruikt in verschillende metabolische processen.

Kan u van dienst zijn: de 10 biomen van Mexico en de kenmerken ervan

Fosfor is geïntegreerd in de structuur van planten, die eiwitten, ATP, DNA en andere moleculen vormen. Evenzo wordt het bij het oplossen van in zee opgelost door fytoplankton in de oceanen geabsorbeerd.

Fosfor wordt onderdeel van trofische ketens wanneer planten en fytoplankton worden geconsumeerd door herbivoren en deze door carnivoren. Vervolgens wordt hij vrijgelaten uit levende organismen door hun uitwerpselen of wanneer ze sterven.

Sedimentatie en accumulatie

Fosfor in de oceanen wordt afgezet in de zeebodem en wordt onderdeel van het sediment dat in opeenvolgende lagen zal worden afgezet.

Lithificatie en opslag

De rotsen worden gevormd wanneer de sedimenten in de diepste delen van de korst van de aarde worden onderworpen aan hoge drukken en temperaturen (lithificatie). Dit gebeurt omdat het gewicht van de bovenste sedimenten ervoor zorgt dat de onderste worden verdicht.

De deeltjes die de rotsen vormen, worden bij elkaar gehouden dankzij de kristallisatie van oxiden, silica en andere stoffen, een proces dat bekend staat als cementatie. Op deze manier worden de zogenaamde sedimentaire rotsen gevormd, waaronder het fosforiet dat tot 20-30% fosfaten bevat.

Als sedimentaire rotsen worden onderworpen aan hogere temperatuur- en drukprocessen worden opgelost door deel uit te maken van metamorfe en stollingsrotsen (18%). Er zijn ook fosfaten in kalksteenrotsen tot 0,18% en zelfs in zandsteenrotsen tot 0,27%.

Cyclustijd

De snelheid waarmee een fosformolecuul de cyclus voldoet, hangt af van het type reservoir dat wordt overwogen. In kustwateren kan een fosformolecuul bijvoorbeeld om de 9 maanden mobiliseren en in diepe mariene sedimenten kan het meer dan 11 meer dan 11 duren.000 jaar.

Fosforcyclusfase

De grootste recycling van fosfor vindt plaats tussen levende organismen en water of grond, afhankelijk van het type ecosysteem. Hetzelfde gaat door drie fasen, die zijn:

1. Geologisch

De belangrijkste fosforreserves in dit stadium van de cyclus zijn te vinden in mariene sedimenten en grond. Het is ook aanwezig in de ondergrondfosfaatrotsen en in uitwerpselen van zeevogel (guano).

Uit de mariene sedimenten worden de gefosfeerde rotsen gevormd, die sedimentaire rotsen zijn die tot 30% fosfaten bevatten. Wanneer ze eroderen, worden fosfaten onderdeel van de grond.

Evenzo slepen bodemerosie en rotsen fosfaten naar de waterlichamen en bereiken uiteindelijk de oceaan waar ze worden geabsorbeerd door mariene organismen. Aan de andere kant lost een relatief laag deel van de bodemfosfaten op in water en wordt geabsorbeerd door planten.

2. Hydrologisch

Het hydrologische stadium van de fosforcyclus handhaaft een permanente uitwisseling met het vasteland en met de organismen die de waterwereld bewonen. De grootste hoeveelheid fosfor wordt gevonden in diepe oceanische wateren zoals opgelost fosfaat.

Het kan u van dienst zijn: Natuurlijke fenomenen: Typen, oorzaken en voorbeelden

Fosfor aanwezig in oppervlaktewateren wordt geabsorbeerd door levende organismen en wordt daarom onderdeel van het biologische stadium.

Kaartjes

Naar schatting komt ongeveer 10 miljoen ton fosfor jaarlijks de waterlichamen binnen. Het komt de hydrologische fase binnen die wordt gesleept door waterstromen, voornamelijk als gevolg van regenwaterafvoer.

Op deze manier bereikt het de rivieren en van daar naar de meren en oceanen, naast een klein percentage van het atmosferische poeder dat wordt afgezet in de oceanen of andere waterlichamen.

Circulatie

Fosfor circuleert in de oceanen, vooral in de koudste lagere lagen, maar in de chirurgentegebieden bereikt het het oppervlak. De noodsituaties zijn gebieden waar diep koude wateren stijgen door fosfaten en andere voedingsstoffen te slepen.

In deze gebieden is de beschikbaarheid van fosfaten overvloedig, die de ontwikkeling van fytoplankton begunstigt dat een groot aantal vissen aantrekt die hierop voedt.

Vertrek

Aangezien fosfor geen vluchtige verbindingen (gassen) in de oceaan vormt, kan het niet direct worden uitgewisseld met de atmosfeer. Daarom zijn de enige output van het hydrologische stadium rotsvorming of vissen (door zeevogels of werking van de mens).

In het eerste geval wordt de fosfor opgelost in de zee of uit uitwerpselen of dode lichamen van levende wezens, afgezet in de zeebodem. Na verloop van tijd worden deze sedimenten bedekt door andere lagen en worden ze geconsolideerd als gefosfeerde rotsen die vervolgens aan het aardoppervlak worden blootgesteld.

Van hun kant, zeevogel. Terwijl de mens grote hoeveelheden oceaanfosfor haalt door vissen, omdat visbotten zijn samengesteld uit 35% van dit element.

3. Biologisch

Zodra de fosfor de trofische ketens of voedselketens binnengaat, maakt het deel uit van de biologische stadium van de fosforcyclus. Dit begint wanneer fosfaten geabsorbeerd worden door planten of fytoplankton vormen eiwitten en andere vitale moleculen.

Vervolgens circuleert de fosfor wanneer planten en fytoplankton worden geconsumeerd door herbivoren en deze door carnivoren. Ga vervolgens door de uitwerpselen en door de ontleding van de lichamen van dode organismen door bacteriën en schimmels.

Hoewel de hoeveelheid fosfor in het biologische stadium relatief laag is, speelt het een fundamentele rol. Zo wordt ongeveer 80% van de totale fosfor van het lichaam van een levend wezen gevormd door hydroxyapatiet (Ca5 (PO4) 3 OH).

Dit mineraal vormt ongeveer 70% van de botten van gewervelde dieren en tandenglazuur wordt ook gevormd door een groot deel van dit gefosfeerde erts.

Vertrek

Uit dit stadium volgt Phosphorus zijn cyclus naar de hydrologische en geologische stadia, door de dood van organismen of hun uitwerpselen. Evenzo grijpt de mens tussenbeide in de fosforcyclus door het uit de aarde en de zee te extraheren om het te gebruiken als een industriële grondstof of als meststof.

Kan u dienen: zure regen: hoe het wordt gevormd, samenstelling, reacties en effecten

De guano

Een belangrijke bron van fosfor uit het biologische stadium is de uitwerpselen van de zeevogels, Guano genoemd, die ongeveer 4% fosfaten bevat.

Guano -accumulatie. Bron: Alex Proimos uit Sydney, Australië/CC door (https: // creativeCommons.Org/licenties/door/2.0)

Zeevogels die zich voeden met vissen vormen grote kustkolonies en hun uitwerpselen hopen zich in enorme hoeveelheden in hun habitats op. Deze uitwerpselen zijn vooral rijk aan fosfaten en zijn door de mens gebruikt als meststoffen.

Wijzigingen

De fundamentele wijziging van de fosforcyclus is de versnelling door menselijke activiteit. Fosfaten zijn een van de belangrijkste verontreinigingen in afvalwater, waardoor fosforcyclusveranderingen veroorzaken door extra hoeveelheden in ecosystemen in ecosystemen op te nemen.

Eutroficisatie

Fosfaten worden opgenomen in rioolwater vanwege het gebruik van wasmiddelen die trisodisch fosfaat bevatten. Deze verbindingen in combinatie met water vormen fosfaten die zich kunnen verstrekken door levende wezens.

Eutrofiëring. Bron: f. Lamiot (eigen werk)/cc by-sa (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/2.5)

Wanneer grote hoeveelheden van deze assimileerbare fosfaten binnenkomen, nemen de populaties van algen en waterplanten aanzienlijk toe. Deze ecologische onbalans consumeert uiteindelijk opgeloste zuurstof in water, waardoor de dood van vissen en andere organismen wordt veroorzaakt.

Waterkwaliteit

Overtollige fosfaten in water beïnvloeden de kwaliteit van de mens voor menselijke consumptie, waardoor zoetwaterbronnen worden verminderd.

Belang van de fosforcyclus

Essentieel voor het leven

Phosporus is een centraal onderdeel van de ATP (adenosine trifosfaat), het molecuul waarmee energie wordt opgeslagen en overgedragen. Aan de andere kant omvat DNA (deoxyribonucleïnezuur), het molecuul dat verantwoordelijk is voor de overdracht van genetische informatie, een fosfaatgroep.

Dieet en gezondheid

Phosporus is een essentieel element voor de gezondheid, rekening houdend met dat het de tweede is in overvloed in het lichaam. Het is ook een fundamenteel bestanddeel van de tanden en botten, in nauwe relatie met de vitamines van het B -complex.

Bovendien speelt het een relevante rol bij het functioneren van de nieren, spieren (inclusief het hart) en in het zenuwstelsel (zenuwsignalen).

Grondstof voor de industrie

In de industrie worden fosfaten gebruikt voor verschillende doeleinden, bijvoorbeeld in de voedingsindustrie worden ze gebruikt als anti -gutinants en stabilisatoren. Fosfor is een fundamenteel ingrediënt bij de productie van wedstrijden, vuurwerk en lichtborden.

Evenzo wordt het gebruikt bij de uitwerking van metaallegeringen, industriële oliën en als trisodiumfosfaat wordt gebruikt in wasmiddelen.

Meststoffen

Fosfor is een belangrijk onderdeel bij meststoffen en meststoffen die in de landbouw worden gebruikt, vooral nuttig om bloei in gewassen te veroorzaken. De productie van kunstmest is verantwoordelijk voor ongeveer 90% van de fosfaatvraag.

Insecticiden

Organische fosfaten zijn in de vorm van fosforzuuresters en in de meeste gevallen hebben ze neurotoxisch effect, dus worden ze gebruikt om insecticiden te maken.