De fosforcyclus

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 de 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 komt niet als gas voor in de atmosfeer, maar wordt aangetroffen in mineralen, sediment, vulkanisch 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 verwerken ze in organische moleculen. Dieren nemen fosfaten op door planten en andere dieren te consumeren. Wanneer planten en dieren afsterven of afval uitscheiden, keren organische fosfaten terug naar de bodem en worden ze door bacteriën afgebroken in anorganische vormen die weer door planten kunnen worden gebruikt, een proces dat fosfaatmineralisatie wordt genoemd.

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 van aquatische producenten echter stimuleren, waardoor een verscheidenheid aan milieuproblemen ontstaat.