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27.10:

El ciclo del fósforo

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The Phosphorus Cycle

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– [Narrador] En el ciclo del fósforo, loa átomos de fósforo existen principalmente en la roca, no en estado gaseoso. Cuando la roca se erosiona, el fósforo es liberado y se disuelve en arroyos, lagos y aguas subterráneas. Las plantas y las algas usan estos fósforos inorgánicos liberados en el suelo o agua para producir moléculas orgánicas. Al consumir las plantas, los heterotrófos acceden a los depósitos de fósforo para construir sus propios compuestos. Cuando los organismos mueren, los descomponedores desintegran las moléculas de fósforo y liberan el fosfato inorgánico para que se use nuevamente por las plantas y algas, en un proceso llamado mineralización fosfática. Cuando los fosfatos transitan rápidamente a través de organismos en la cadena alimenticia, tienen una residencia mayor en el agua. Los iones disueltos de fosfato reaccionan para formar compuestos insolubles que se precipitan en el océano y se transforman en sedimento, luego roca, y como resultado del levantamiento tectónico, eventualmente vuelven al medio-ambiente. Sin embargo, ya que la cantidad de fósforo es limitada en el medio-ambiente, debe ser provista a los cultivos como fertilizante para obtener mejores cosechas. El exceso de fósforo se escurre en los ecosistemas acuáticos resultando en una variedad de problemas ambientales tales como la floración de algas.

27.10:

El ciclo del fósforo

A diferencia del carbono, el agua y el nitrógeno, el fósforo no está presente en la atmósfera como un gas. En cambio, la mayor parte del fósforo en el ecosistema existe en forma de compuestos, como los iones de fosfato (PO43-), 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.

El ciclo del 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 las rocas y los sedimentos se desgastan con 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.

El ciclo geoquímico del fósforo

La escorrentía natural puede transportar fosfatos a ríos, lagos y al océano, donde pueden ser ingeridos por los 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 la tierra.

Los 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.

Suggested Reading

Watson, Andrew J., Timothy M. Lenton, and Benjamin J. W. Mills. “Ocean Deoxygenation, the Global Phosphorus Cycle and the Possibility of Human-Caused Large-Scale Ocean Anoxia.” Philosophical Transactions. Series A, Mathematical, Physical, and Engineering Sciences 375, no. 2102 (September 13, 2017). [Source]

White, Angelicque, and Sonya Dyhrman. “The Marine Phosphorus Cycle.” Frontiers in Microbiology 4 (May 21, 2013). [Source]