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27.10: O Ciclo do Fósforo

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The Phosphorus Cycle

27.10: The Phosphorus Cycle

27.10: O Ciclo do 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.

Ao contrário do carbono, da água e do nitrogénio, o fósforo não está presente na atmosfera como um gás. Em vez disso, a maior parte do fósforo no ecossistema existe como compostos, como iões fosfato (PO43-), encontrados no solo, água, sedimentos e rochas. O fósforo é muitas vezes um nutriente limitante (ou seja, em escassez). Consequentemente, o fósforo é adicionado à maioria dos fertilizantes agrícolas, o que pode causar problemas ambientais relacionados ao escoamento em ecossistemas aquáticos.

Ciclo Biológico do Fósforo

O fósforo está presente em muitas estruturas biológicas importantes, como DNA, membranas celulares, ossos e dentes. Não está presente na atmosfera na forma gasosa, mas é encontrada em minerais, sedimentos, cinzas vulcânicas e aerossóis. À medida que rochas e sedimentos intemperam ao longo do tempo, eles libertam fosfato inorgânico, que atinge gradualmente o solo e a água superficial. As plantas absorvem e incorporam esses fosfatos em moléculas orgânicas. Os animais obtêm e incorporam fosfatos consumindo plantas e outros animais. Quando plantas e animais morrem ou excretam resíduos, fosfatos orgânicos retornam ao solo e são quebrados por bactérias—em um processo chamado mineralização de fosfato—em formas inorgânicas que podem ser novamente usadas pelas plantas.

Ciclo Geoquímico do Fósforo

O escoamento natural pode transportar fosfatos para rios, lagos e oceanos, onde podem ser ingeridos por organismos aquáticos. Quando organismos aquáticos morrem ou excretam resíduos, compostos contendo fósforo podem depositar-se no fundo do oceano e eventualmente formar camadas sedimentares. Ao longo de milhares de anos, a elevação geológica pode devolver rochas contendo fósforo do oceano para a terra.

Impactos Humanos no Ciclo do Fósforo

Assim como o nitrogénio, o fósforo é frequentemente um fator limitante no crescimento das plantas em ambientes naturais, o que levou à prática agrícola de adicionar fósforo aos fertilizantes, a fim de aumentar a produção agrícola. No entanto, o escoamento agrícola dessa prática pode estimular o rápido crescimento dos produtores aquáticos, causando uma variedade de problemas ambientais.

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