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Definición del ciclo del fósforo
El ciclo del fósforo es un ciclo biogeoquímico que se ocupa del movimiento del fósforo en forma de diferentes compuestos a través de los diversos sistemas de la Tierra, como la biosfera, la hidrosfera y la litosfera.
- El fósforo es un elemento importante para todos los seres vivos, ya que es la materia prima de los nucleótidos y actúa como mineral para el crecimiento.
- A diferencia de otros ciclos biogeoquímicos, la atmósfera no actúa como depósito de fósforo en el ciclo del fósforo, ya que la mayoría de los compuestos de fósforo involucrados en el ciclo están en forma sólida.
- El ciclo del fósforo se compone de varios procesos químicos, biológicos y microbiológicos, todos los cuales ocurren durante un largo período de tiempo.
- El ciclo consta de procesos como la meteorización que tardan cientos de años en completarse; por tanto, el ciclo del fósforo se considera uno de los ciclos biogeoquímicos más lentos.
- El fósforo es también uno de los elementos más escasos que se encuentran en la naturaleza, lo que lo convierte en uno de los agentes limitantes.
- Los compuestos de fósforo se mueven a través de la biosfera, tanto terrestre como oceánica, para mantener un equilibrio en su concentración.
- Sin embargo, muchos de los compuestos de fósforo están presentes en la litosfera, donde están presentes en rocas y depósitos sedimentarios.
- Debido a que el fósforo es un compuesto altamente reactivo, se encuentra principalmente en un estado combinado con otros elementos. Por tanto, los microorganismos productores de ácido son importantes para formar fosfato soluble a partir de compuestos insolubles.
- La concentración de fósforo en diferentes reservorios cambia a lo largo del tiempo con el fósforo en el suelo que se escurre hacia los océanos y el fósforo en el océano, lo que resulta en sedimentos.
- El ciclo del fósforo se considera un sistema cerrado en el que la transferencia de fósforo entre la biosfera y el suelo es mucho mayor que las ganancias y pérdidas en todo el sistema.
Pasos del ciclo del fósforo
El mecanismo del ciclo del fósforo no se comprende tan claramente como otros ciclos biogeoquímicos. Sin embargo, se sabe que el ciclo del fósforo es un proceso lento, que consta de los siguientes pasos:
1. Meteorización
- Las rocas son una de las principales fuentes y reservorios de fósforo, donde permanecen combinados con otros elementos.
- El fósforo del suelo llega luego al suelo por la acción de la lluvia o por el ácido producido por diferentes microorganismos.
- Diferentes microorganismos como Actinomycetes, Pseudomonas, Bacillus, Aspergillus, Penicillium , etc. están involucrados en la solubilización del fósforo en el suelo para que esté disponible para plantas y otros animales.
- Además, la lluvia también provoca la solubilización del fósforo inorgánico para que sea transportado a los océanos.
- Los procesos naturales como la actividad volcánica y la actividad de los asteroides también ayudan en la liberación de fósforo en el suelo.
2. Ingesta de fósforo por las plantas
- El fósforo disponible en el suelo es absorbido por diferentes seres vivos como plantas y microorganismos.
- La cantidad de fósforo disponible para las plantas en el suelo es muy inferior y, por lo tanto, se deben agregar fertilizantes que contienen fósforo para mejorar el crecimiento de las plantas y la fertilidad del suelo.
- Las plantas acuáticas de los océanos también absorben fósforo de las capas inferiores de los sedimentos acuáticos.
- Sin embargo, es posible que parte de la sal de fósforo no se disuelva correctamente en agua y, por lo tanto, la disponibilidad de fósforo en el agua también puede ser limitada.
- Las plantas pueden absorber fósforo directamente del suelo o el fósforo puede estar disponible para las plantas mediante diferentes microorganismos simbióticos.
3. Movimiento del fósforo en la cadena alimentaria
- El fósforo absorbido por las plantas se utiliza para formar diferentes compuestos orgánicos en los productores.
- Los compuestos orgánicos luego se mueven a través de la cadena alimentaria a medida que los consumidores se alimentan de los productores, lo que resulta en el movimiento del fósforo de una forma de vida a otra.
- La forma orgánica del fósforo también sufre cambios a medida que pasa por los consumidores.
- El fósforo transferido a los consumidores se utiliza para la formación de biomoléculas como los nucleótidos y tejidos conectivos como los huesos.
4. Retorno de fósforo al ecosistema
- El fósforo presente en los seres vivos puede ser transferido de regreso al reservorio en la litosfera por la acción de los microorganismos en descomposición en las plantas y animales muertos.
- En este paso, las formas orgánicas de fósforo se convierten en sus formas inorgánicas mediante el proceso de mineralización.
- En este paso intervienen diferentes microorganismos en descomposición o saprofitos como hongos y bacterias para equilibrar la concentración de fósforo en el ecosistema.
- El fósforo en el suelo también se transporta al océano durante las lluvias o por el escurrimiento del suelo hacia los cuerpos de agua.
- El fósforo en el océano se deposita, formando capas de sedimentos que conducirán a la formación de rocas y el ciclo continúa.
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Ejemplos del ciclo del fósforo
Junto con el ciclo del fósforo primario, existen diferentes sistemas paralelos que están indirectamente involucrados en el transporte de fósforo a través de diferentes reservorios, para mantener un equilibrio. Existen diferentes reservorios en diferentes ecosistemas, todos los cuales pueden absorber, la liberación de transporte de fósforo de una forma a otra.
1. Litosfera
- El depósito de fósforo más grande de la Tierra son los minerales de la litosfera, que está dominada por los sedimentos oceánicos y de agua dulce.
- La fuente inicial de fósforo en la Tierra se obtiene mediante procesos de meteorización química y formación del suelo.
- Estos compuestos se forman a partir de procesos naturales como volcanes y terremotos, lo que aumenta el contenido de fósforo en la tierra.
- Además, durante el proceso de ciclado, el fósforo regresa a la tierra cuando las escorrentías del suelo rico en fósforo llegan a los océanos.
- Estas partículas de suelo forman capas de sedimentos debajo del agua que eventualmente forman rocas mineralizadas.
2. Biosfera
- La biosfera terrestre y el depósito de fósforo del océano también juegan un papel esencial en el ciclo del fósforo.
- La mayor parte del fósforo no está disponible para los seres vivos, ya que está presente en forma insoluble.
- La biosfera, sin embargo, actúa como un sumidero donde se puede almacenar el exceso de fósforo. Los organismos vivos absorben fósforo para formar diferentes biomoléculas que son imprescindibles para su crecimiento y funcionamiento.
- Los microorganismos que se encuentran en la biosfera también juegan un papel fundamental donde ayudan en la solubilización del fósforo inorgánico para ponerlo a disposición de los productores.
- La biosfera actúa como intermediario en el reciclaje de fósforo de regreso a la litosfera.
Importancia del ciclo del fósforo
- El ciclo del fósforo es esencial para equilibrar la concentración de fósforo en la superficie de la Tierra a fin de crear un ambiente hospitalario en el planeta.
- El fósforo es uno de los elementos importantes para todos los seres vivos, y su movimiento a través de diferentes sistemas ayuda a comprender los diferentes factores biológicos y los factores que influyen en ellos.
- El ciclo del fósforo también está vinculado a la disponibilidad de otros elementos y compuestos como el nitrógeno y el azufre, ya que el fósforo existe en forma combinada con otros elementos de la naturaleza.
- El ciclo del fósforo permite el flujo de energía en forma de ATP a través de la cadena alimentaria. Los compuestos de fósforo transportan la energía química atrapada desde los productores hasta los consumidores y los descomponedores.
- La descomposición o mineralización del fósforo es uno de los procesos involucrados en el sistema de eliminación de desechos naturales.
- El ciclo del fósforo es responsable de aumentar la disponibilidad de fósforo en el suelo para el crecimiento de las plantas y la fertilidad del suelo.
- Comprender el mecanismo del ciclo del fósforo ayuda a comprender la fisiología de los diferentes microorganismos involucrados en el proceso.
Impactos humanos en el ciclo del fósforo
- El uso de fertilizantes artificiales en el suelo afecta los niveles de fósforo en el suelo, lo que a su vez afecta el ciclo general del fósforo.
- El cambio antropogénico más importante en el ciclo del fósforo es una transferencia masiva de la vasta reserva no disponible a formas biológicamente disponibles en la tierra.
- La extracción de rocas ricas en fosfato también cambia la disponibilidad de fósforo en diferentes ecosistemas.
- El aumento en la concentración de fósforo en los océanos como resultado de la escorrentía del suelo provoca un aumento en la formación de floraciones de algas, lo que luego disminuye la disponibilidad de oxígeno del océano.
Dr. Martin Passen, a dedicated nutrition educator with a master’s in nutrition education and nearing completion of a clinical nutrition and dietetics master’s. Passionate about sharing valuable information effectively.