Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

27.10: De fosforcyclus
INHOUDSOPGAVE

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
The Phosphorus Cycle
 
TRANSCRIPT

27.10: The Phosphorus Cycle

27.10: De fosforcyclus

Unlike carbon, water, and nitrogen, phosphorus is not present in the atmosphere as a gas. Instead, most phosphorus in the ecosystem exists as compounds, such as phosphate ions (PO43-), found in soil, water, sediment and rocks. Phosphorus is often a limiting nutrient (i.e., in short supply). Consequently, phosphorus is added to most agricultural fertilizers, which can cause environmental problems related to runoff in aquatic ecosystems.

Biological Phosphorus Cycle

Phosphorus is present in many important biological structures, such as DNA, cell membranes, bones and teeth. It is not present in the atmosphere in a gaseous form, but is found in minerals, sediment, volcanic ash, and aerosols. As rocks and sediment weather over time, they release inorganic phosphate, which gradually reaches soil and surface water. Plants absorb and incorporate these phosphates into organic molecules. Animals obtain and incorporate phosphates by consuming plants and other animals. When plants and animals die or excrete waste, organic phosphates return to the soil and are broken down by bacteria—in a process called phosphate mineralization—into inorganic forms that can again be used by plants.

Geochemical Phosphorus Cycle

Natural runoff can transport phosphates to rivers, lakes, and the ocean, where they can be ingested by aquatic organisms. When aquatic organisms die or excrete waste, phosphorus-containing compounds may sink to the ocean floor and eventually form sedimentary layers. Over thousands of years, geological uplift can return phosphorus-containing rocks from the ocean to land.

Human Impacts on the Phosphorus Cycle

Like nitrogen, phosphorus is often a limiting factor in plant growth in natural environments, which has led to the agricultural practice of adding phosphorus to fertilizers in order to increase crop yield. However, agricultural runoff from this practice can stimulate the rapid growth of aquatic producers, causing a variety of environmental problems.

In tegenstelling tot koolstof, water en stikstof is fosfor niet als gas in de atmosfeer aanwezig. In plaats daarvan bestaat de meeste fosfor in het ecosysteem als verbindingen, zoals fosfaationen (PO 4 3- ), die worden aangetroffen in bodem, water, sediment en gesteenten. Fosfor is vaak een beperkende voedingsstof (dwz schaars). Bijgevolg wordt fosfor toegevoegd aan de meeste landbouwmeststoffen, wat milieuproblemen kan veroorzaken die verband houden met afvoer in aquatische ecosystemen.

Biologische fosforcyclus

Fosfor is aanwezig in veel belangrijke biologische structuren, zoals DNA, celmembranen, botten en tanden. Het is niet gasvormig in de atmosfeer aanwezig, maar wordt aangetroffen in mineralen, sediment, vulkanische as en aerosolen. Naarmate rotsen en sediment in de loop van de tijd verweren, geven ze anorganisch fosfaat af, dat geleidelijk de bodem en het oppervlaktewater bereikt. Planten nemen deze fosfaten op en nemen ze op in organische moleculen. Dieren verkrijgen en nemen fosfaten op door planten en other dieren. Wanneer planten en dieren afsterven of afval uitscheiden, keren organische fosfaten terug naar de bodem en worden ze door bacteriën afgebroken - in een proces dat fosfaatmineralisatie wordt genoemd - in anorganische vormen die weer door planten kunnen worden gebruikt.

Geochemische fosforcyclus

Natuurlijke afvoer kan fosfaten naar rivieren, meren en de oceaan transporteren, waar ze kunnen worden opgenomen door waterorganismen. Wanneer waterorganismen afsterven of afval uitscheiden, kunnen fosforhoudende verbindingen naar de oceaanbodem zinken en uiteindelijk sedimentaire lagen vormen. Gedurende duizenden jaren kan geologische opheffing fosforhoudende rotsen uit de oceaan naar het land terugbrengen.

Menselijke effecten op de fosforcyclus

Net als stikstof is fosfor vaak een beperkende factor bij de groei van planten in natuurlijke omgevingen, wat ertoe heeft geleid dat de landbouwpraktijk fosfor aan meststoffen toevoegt om de gewasopbrengst te verhogen. Afvloeiing van landbouwproducten van deze praktijk kan de snelle groei echter stimulerenth van aquatische producenten, waardoor een verscheidenheid aan milieuproblemen ontstaat.


Aanbevolen Lectuur

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter