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27.10:

O Ciclo do Fósforo

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The Phosphorus Cycle

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No ciclo fosforoso, átomos de fósforo existem principalmente em rochas, não em estado gasoso. Quando a rocha sofre erosão, o fósforo é liberado e é dissolvido em córregos, lagos e águas subterrâneas. Plantas e algas usam estes fosfatos inorgânicos livres no solo ou água para produzir moléculas orgânicas.Então, ao consumir as plantas, heterotróficos tocam em estoques de fósforo para construir seus próprios compostos. Quando os organismos morrem, os decompositores se quebram as moléculas de fósforo e liberam fosfato inorgânico para ser usado novamente por plantas e algas, um processo denominado mineralização de fosfato. Enquanto o ciclo dos fosfatos é rápido por meio de organismos na cadeia alimentar, eles têm um tempo de residência mais longo na água.Os iões de fosfato dissolvidos reagem para formar compostos insolúveis que precipitam no oceano e se tornam sedimentos, então rochas, e, como resultado da elevação tectónica, eventualmente retornam ao ambiente. No entanto, uma vez que a quantidade de fósforo é limitada no ambiente, deve ser fornecida para as plantas de cultivo agrícola como fertilizante para obter o rendimento máximo. O excesso de fósforo torna-se escoamento em ecossistemas aquáticos, resultando em uma variedade de problemas ambientais como o florescimento de algas.

27.10:

O Ciclo do Fósforo

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.

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]