على عكس الكربون والماء والنيتروجين ، لا يوجد الفوسفور في الغلاف الجوي كغاز. بدلاً من ذلك ، يوجد معظم الفوسفور في النظام البيئي كمركبات ، مثل أيونات الفوسفات (PO₄^3-) الموجودة في التربة والمياه والرواسب والصخور. غالباً ما يكون الفوسفور عنصراً غذائياً محدوداً (أي نقص في المعروض). وبالتالي ، يضاف الفوسفور إلى معظم الأسمدة الزراعية ، مما قد يتسبب في مشاكل بيئية متعلقة بالصرف في النظم البيئية المائية.

دورة الفوسفور البيولوجي

يتواجد الفوسفور في العديد من الهياكل البيولوجية المهمة ، مثل الحمض النووي وأغشية الخلايا والعظام والأسنان. لا يوجد في الغلاف الجوي بشكل غازي ، ولكنه يوجد في المعادن ، والرواسب ، والرماد البركاني ، والهباء الجوي. عندما تتساقط الصخور والرواسب بمرور الوقت ، فإنها تطلق الفوسفات غير العضوي ، والذي يصل تدريجياً إلى التربة والمياه السطحية. تمتص النباتات هذه الفوسفات وتدمجها في الجزيئات العضوية. تحصل الحيوانات على الفوسفات وتدخله عن طريق استهلاك النباتات والحيوانات الأخرى. عندما تموت النباتات والحيوانات أو تفرز النفايات ، يعود الفوسفات العضوي إلى التربة ويتم تكسيره بواسطة البكتيريا _ في عملية تسمى تمعدن الفوسفات _ إلى أشكال غير عضوية يمكن أن تستخدمها النباتات مرة أخرى.

دورة الفوسفور الجيوكيميائية

يمكن أن ينقل ماء الصرف الطبيعي الفوسفات إلى الأنهار و البحيرات و المحيطات ، حيث يمكن أن تبتلعها الكائنات المائية. و عندما تموت الكائنات المائية أو تفرز النفايات ، قد تغرق المركبات المحتوية على الفوسفور في قاع المحيط و تشكل في نهاية المطاف طبقات رسوبية. على مدى آلاف السنين ، يمكن أن يعيد الارتقاء الجيولوجي الصخور المحتوية على الفوسفور من المحيط إلى اليابسة.

التأثيرات البشرية على دورة الفوسفور

مثل النيتروجين ، غالباً ما يكون الفوسفور عاملاً مقيداً لنمو النبات في البيئات الطبيعية ، مما أدى إلى الممارسة الزراعية لإضافة الفوسفور إلى الأسمدة من أجل زيادة غلة المحاصيل. ومع ذلك ، فإن الصرف الزراعي الناتج عن هذه الممارسة يمكن أن يحفز النمو السريع للأحياء المنتجة المائية ، مما يتسبب في مجموعة متنوعة من المشاكل البيئية.