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27.10: Le cycle du phosphore
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The Phosphorus Cycle
 
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27.10: The Phosphorus Cycle

27.10: Le cycle du phosphore

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.

Contrairement au carbone, à l’eau et à l’azote, le phosphore n’est pas présent dans l’atmosphère comme gaz. Au lieu de cela, la plupart du phosphore dans l’écosystème existe sous forme de composés, tels que les ions phosphatés (PO43-), que l’on trouve dans le sol, l’eau, les sédiments et les roches. Le phosphore est souvent un nutriment limitant (c.-à-d. en pénurie). Par conséquent, le phosphore est ajouté à la plupart des engrais agricoles, ce qui peut causer des problèmes environnementaux liés au ruissellement dans les écosystèmes aquatiques.

Cycle biologique du phosphore

Le phosphore est présent dans de nombreuses structures biologiques importantes, telles que l’ADN, les membranes cellulaires, les os et les dents. Il n’est pas présent dans l’atmosphère sous une forme gazeuse, mais se trouve dans les minéraux, les sédiments, les cendres volcaniques et les aérosols. Lorsque les roches et les sédiments se déplacent au fil du temps, ils libèrent du phosphate inorganique, qui atteint progressivement le sol et l’eau de surface. Les plantes absorbent et incorporent ces phosphates dans des molécules organiques. Les animaux obtiennent et incorporent des phosphates en consommant des plantes et d’autres animaux. Lorsque les plantes et les animaux meurent ou excrètent les déchets, les phosphates organiques retournent dans le sol et sont décomposés par des bactéries — dans un processus appelé minéralisation du phosphate — en formes inorganiques qui peuvent à nouveau être utilisées par les plantes.

Cycle géochimique du phosphore

Le ruissellement naturel peut transporter les phosphates vers les rivières, les lacs et l’océan, où ils peuvent être ingérés par les organismes aquatiques. Lorsque des organismes aquatiques meurent ou excrètent des déchets, les composés contenant du phosphore peuvent s’enfoncer au fond de l’océan et éventuellement former des couches sédimentaires. Pendant des milliers d’années, le soulèvement géologique peut ramener des roches contenant du phosphore de l’océan à la terre.

Impacts humains sur le cycle du phosphore

Comme l’azote, le phosphore est souvent un facteur limitant dans la croissance des plantes dans les milieux naturels, ce qui a conduit à la pratique agricole d’ajouter du phosphore aux engrais afin d’augmenter le rendement des cultures. Toutefois, le ruissellement agricole de cette pratique peut stimuler la croissance rapide des producteurs aquatiques, causant une variété de problèmes environnementaux.


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