27.10: The Phosphorus Cycle
27.10: El ciclo del fósforo
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.
A diferencia del carbono, el agua y el nitrógeno, el fósforo no está presente en la atmósfera como un gas. En cambio, la mayoría del fósforo en el ecosistema existe como compuestos, como losionesde fosfato (PO 43-),que se encuentran en el suelo, el agua, los sedimentos y las rocas. El fósforo es a menudo un nutriente limitante (es decir, escaso). En consecuencia, el fósforo se añade a la mayoría de los fertilizantes agrícolas, lo que puede causar problemas ambientales relacionados con la escorrentía en los ecosistemas acuáticos.
Ciclo de Fósforo Biológico
El fósforo está presente en muchas estructuras biológicas importantes, como el ADN, las membranas celulares, los huesos y los dientes. No está presente en la atmósfera en forma gaseosa, pero se encuentra en minerales, sedimentos, cenizas volcánicas y aerosoles. Como rocas y sedimentos en el tiempo, liberan fosfato inorgánico, que gradualmente alcanza el suelo y las aguas superficiales. Las plantas absorben e incorporan estos fosfatos en moléculas orgánicas. Los animales obtienen e incorporan fosfatos mediante el consumo de plantas y otros animales. Cuando las plantas y los animales mueren o excretan residuos, los fosfatos orgánicos regresan al suelo y son descompuestos por bacterias —en un proceso llamado mineralización de fosfato— en formas inorgánicas que pueden ser utilizadas de nuevo por las plantas.
Ciclo geoquímico de fósforo
La escorrentía natural puede transportar fosfatos a ríos, lagos y el océano, donde pueden ser ingeridos por organismos acuáticos. Cuando los organismos acuáticos mueren o excretan residuos, los compuestos que contienen fósforo pueden hundirse en el fondo del océano y eventualmente formar capas sedimentarias. Durante miles de años, la elevación geológica puede devolver rocas que contienen fósforo del océano a tierra.
Impactos humanos en el ciclo del fósforo
Al igual que el nitrógeno, el fósforo es a menudo un factor limitante en el crecimiento de las plantas en entornos naturales, lo que ha llevado a la práctica agrícola de añadir fósforo a los fertilizantes con el fin de aumentar el rendimiento de los cultivos. Sin embargo, la escorrentía agrícola de esta práctica puede estimular el rápido crecimiento de los productores acuáticos, causando una variedad de problemas ambientales.
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