Back to chapter

27.10:

Fosfor Döngüsü

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
The Phosphorus Cycle

Languages

Share

– (Eğitmen) Fosfor atomları, fosfor döngüsünde, temel olarak gaz halde değil kayaların içinde bulunur. Kayalar erozyona uğradığında fosfor ortaya çıkar ve ırmak, göl veya yeraltı sularında çözünür. Bitkiler ve yosunlar, toprak veya sudaki bu inorganik fosfatı kullanır ve organik moleküller üretir. Heterotroflar daha sonra bu bitkileri yiyerek kendi bileşenlerini üretmek için bu fosforu kullanır. Organizmalar öldüğünde, çözücüler fosfor moleküllerini ayrıştırır ve inorganik fosfatı tekrar bitkiler ve yosunlar tarafından kullanılması için salıverir. Buna fosfat mineralizasyonu adı verilir. Fosfat, beslenme zincirinde hızlı bir döngü gerçekleştirse de su içerisinde daha uzun bir dayanma süreci vardır. Çözünmüş fosfat iyonları, okyanusa yağan ve daha sonra tortu olup çürüyen çözünmez bileşenler oluşturmak için reaksiyona girer. Tektonik kaldırma neticesinde de tekrar doğaya dönüş yapar. Fakat, dünyadaki fosfat miktarı sınırlı olduğundan yüksek miktarda ürün alabilmek için zirai ürünlere gübre olarak ekstradan fosfat verilmesi gerekir. Fazlalık olan fosfat su ekosistemlerine karışır ve bu da daha sonra yosun patlaması gibi değişik çevresel problemlere yol açar.

27.10:

Fosfor Döngüsü

Karbon, su ve azottan farklı olarak, fosfor atmosferde gaz olarak bulunmaz. Bunun yerine ekosistemdeki fosforların çoğu, toprak, su, tortu ve kayalarda bulunan fosfat iyonları (PO43-) gibi bileşikler halinde bulunur. Fosfor genellikle sınırlayıcı bir besindir (yani, az miktarda tedarik edilir). Sonuç olarak, çoğu tarımsal gübreye fosfor eklenir ve bu da fosforun su ekosistemlerine akmasıyla çevresel sorunlara neden olabilir.

Biyolojik Fosfor Döngüsü

Fosfor, DNA, hücre zarı, kemik ve dişler gibi birçok önemli biyolojik yapıda bulunur. Atmosferde gaz halinde bulunmaz, ancak mineral, tortu, volkanik kül ve aerosollerde bulunur. Kayalar ve tortular zamanla hava şartlarına bağlı olarak, yavaş yavaş toprağa ve yüzeydeki suya ulaşan inorganik fosfat bırakırlar. Bitkiler bu fosfatları emer ve organik moleküllerle birleştirir. Hayvanlar, bitkileri ve diğer hayvanları tüketerek fosfat elde eder ve organik bileşiklerine dahil ederler. Bitkiler ve hayvanlar öldüğünde veya atıklarını boşalttığında, organik fosfatlar toprağa geri döner ve fosfat mineralizasyonu adı verilen bir süreçte bakteriler tarafından parçalanır ve bitkiler tarafından tekrar kullanılabilecek inorganik formlara dönüştürülür.

Jeokimyasal Fosfor Döngüsü

Doğal akış, fosfatları suda yaşayan organizmalar tarafından alınabilecekleri nehirlere, göllere ve okyanusa taşıyabilir. Sudaki organizmalar öldüğünde veya atıklarını boşalttığında, fosfor içeren bileşikler okyanus tabanına batabilir ve sonunda tortul tabakalar oluşturabilir. Binlerce yıl boyunca jeolojik yükselme, fosfor içeren kayaları okyanustan karaya döndürebilir.

Fosfor Döngüsü Üzerindeki İnsan Etkileri

Azot gibi, fosfor da doğal ortamlarda bitki büyümesinde sınırlayıcı bir faktördür ve mahsul verimini artırmak için gübrelere fosfor eklenmesi gibi tarımsal uygulamalara yol açmıştır. Bununla birlikte, bu uygulamadan kaynaklanan tarımsal akış, sucul üreticilerinin hızlı büyümesini teşvik ederek çeşitli çevresel sorunlara neden olabilir.

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]