O ciclo de fósforo É o armazenamento e a circulação deste elemento através da hidrosfera, da litosfera, dos organismos vivos e da atmosfera. É um ciclo biogeoquímico do tipo sedimentar cuja fase de armazenamento ocorre principalmente no fundo do mar..
O ciclo começa com a exposição das rochas fosfáticas à ação erosiva da água, do vento e de organismos vivos. Quando a rocha se desgasta, ela fragmenta e arrasta as partículas que carregam os fosfatos, que são incorporados ao solo ou arrastados para corpos d'água..
O fósforo absorvido como fosfatos pelas plantas através de suas raízes é integrado em seu corpo e usado no metabolismo. Assim, passa da fase geológica do ciclo para a fase biológica onde circula pelos alimentos ou teias tróficas..
Este estágio começa quando animais herbívoros consomem plantas e obtêm fósforo delas. Em seguida, esse elemento passa para os carnívoros que se alimentam dos herbívoros e retorna ao solo através dos excrementos ou quando os organismos morrem e se decompõem..
Por outro lado, o fósforo na forma de fosfatos é arrastado para lagos e oceanos, passando para sua fase hidrológica. Além disso, os fosfatos dissolvidos na água passam ao estágio biológico quando são absorvidos pelo fitoplâncton e entram nas redes alimentares marinhas..
Posteriormente, o fósforo é liberado por meio de excrementos ou decomposição de seres vivos e é novamente integrado ao estágio hidrológico. Nesta fase pode circular com as correntes marinhas ou depositar-se nos sedimentos do fundo do oceano..
Quando o fósforo vai para o fundo do mar, as camadas de sedimentos se acumulam e as camadas inferiores acabam soterradas em grandes profundidades. Aqui são produzidas altas pressões e temperaturas que formam uma nova rocha rica em fósforo que será exposta novamente para continuar o ciclo..
Este ciclo pode ser alterado pela atividade humana devido à incorporação de quantidades extras de fósforo poluindo o meio ambiente e causando eutrofização..
Índice do artigo
Este é um elemento químico não metálico representado pelo símbolo P e que não é puro por natureza porque se oxida rapidamente. Quando esse processo ocorre, ele libera energia térmica e produz luz, por isso recebeu o nome de fósforo ("portador de luz" em grego)..
Na natureza, é encontrado na forma de moléculas de fósforo inorgânicas ou como parte de organismos vivos.
O ciclo do fósforo é um ciclo biogeoquímico sedimentar intimamente relacionado ao ciclo da água, carbono, cálcio, ferro e alumínio. É denominado sedimentar porque a maior parte de suas reservas está em sedimentos marinhos e nas rochas fosfáticas da crosta terrestre..
As rochas fosfáticas que se formam nas profundezas da Terra são trazidas à superfície terrestre pelos movimentos das placas tectônicas. Quando isso acontece, ficam expostos à ação de agentes físicos, como chuva e vento, além de biológicos..
Outra forma de liberar o fósforo de seu armazenamento subterrâneo é por meio da atividade vulcânica, também causada por movimentos tectônicos..
À medida que as rochas fosfáticas são expostas ao ambiente externo na superfície da Terra, ocorre o processo de erosão. Dessa forma, a rocha é rachada e fragmentada por diferenças de temperatura, chuva, vento e ação dos seres vivos, e o fósforo passa a fazer parte do solo ou se desloca para outros locais..
O principal agente erosivo é a água, que transfere o fósforo para outros pontos da litosfera e finalmente para os oceanos..
A maior parte do fósforo do solo está na forma insolúvel e, portanto, não pode ser usado pelas plantas. Este fósforo está ligado a partículas de argila, hidróxidos de ferro e alumínio ou na forma de cálcio, férrico ou outro fosfato..
Assim, em um hectare de solo pode haver entre 2 e 10 toneladas de fósforo, mas as plantas podem usar apenas 3 a 15 Kg. O fósforo solúvel é absorvido pelas raízes e passa para o corpo da planta onde é utilizado em diversos processos metabólicos processos.
O fósforo é integrado à estrutura das plantas, formando proteínas, ATP, DNA e outras moléculas. Da mesma forma, quando se dissolve na água do mar, é absorvido pelo fitoplâncton nos oceanos..
O fósforo passa a fazer parte das cadeias tróficas quando as plantas e o fitoplâncton são consumidos pelos herbívoros e estes pelos carnívoros. Mais tarde, é liberado dos organismos vivos por meio de seus excrementos ou quando morrem..
O fósforo dos oceanos é depositado no fundo do mar, tornando-se parte do sedimento que será depositado em camadas sucessivas..
As rochas são formadas quando os sedimentos nas partes mais profundas da crosta terrestre são submetidos a altas pressões e temperaturas (litificação). Isso ocorre porque o peso dos sedimentos superiores faz com que os inferiores compactem.
As partículas que formam as rochas se mantêm unidas graças à cristalização de óxidos, sílica e outras substâncias, processo conhecido como cimentação. Dessa forma, formam-se as chamadas rochas sedimentares, entre as quais está o fosforito, que contém até 20-30% de fosfatos..
Se as rochas sedimentares são submetidas a processos de maior temperatura e pressão, elas se dissolvem, formando parte de rochas metamórficas e ígneas (18%). Existem também fosfatos em rochas calcárias até 0,18% e mesmo em rochas areníticas até 0,27%.
A velocidade com que uma molécula de fósforo completa o ciclo depende do tipo de reservatório considerado. Por exemplo, em águas costeiras, uma molécula de fósforo pode ser mobilizada a cada 9 meses e em sedimentos marinhos profundos pode levar mais de 11.000 anos..
A maior reciclagem de fósforo ocorre entre os organismos vivos e a água ou o solo, dependendo do tipo de ecossistema. Ele passa por três etapas, que são:
As reservas mais importantes de fósforo nesta fase do ciclo encontram-se nos sedimentos marinhos e no solo. Também está presente nas rochas fosfáticas do subsolo e nos excrementos de aves marinhas (guano).
As rochas fosfáticas são formadas a partir de sedimentos marinhos, que são rochas sedimentares que contêm até 30% de fosfatos. Quando eles sofrem erosão, os fosfatos tornam-se parte do solo.
Da mesma forma, a erosão do solo e das rochas arrasta os fosfatos para os corpos d'água e acaba atingindo o oceano, onde são absorvidos por organismos marinhos. Por outro lado, uma proporção relativamente baixa de fosfatos do solo se dissolvem na água e são absorvidos pelas plantas..
A etapa hidrológica do ciclo do fósforo mantém um intercâmbio permanente com o continente e com os organismos que habitam o mundo aquático. A maior parte do fósforo é encontrada em águas profundas do oceano como fosfato dissolvido.
O fósforo presente nas águas superficiais é absorvido por organismos vivos e, portanto, passa a fazer parte do estágio biológico.
Estima-se que cerca de 10 milhões de toneladas de fósforo entrem nos corpos d'água anualmente. Entra na fase hidrológica arrastada pelas correntes hídricas, principalmente pelo escoamento das águas pluviais..
Dessa forma chega aos rios e daí aos lagos e oceanos, além de uma pequena porcentagem da poeira atmosférica que se deposita nos oceanos ou em outros corpos d'água..
O fósforo circula nos oceanos especialmente nas camadas inferiores mais frias, porém nas áreas de ressurgência ele atinge a superfície. As ressurgências são áreas onde as águas profundas e frias sobem transportando fosfatos e outros nutrientes.
Nessas áreas, a disponibilidade de fosfatos é abundante, o que favorece o desenvolvimento do fitoplâncton que atrai grande quantidade de peixes que dele se alimentam..
Como o fósforo não forma compostos voláteis (gases) no oceano, ele não pode ser trocado diretamente com a atmosfera. Portanto, as únicas saídas da fase hidrológica são a formação rochosa ou a pesca (por aves marinhas ou ação humana).
No primeiro caso, o fósforo dissolvido no mar ou de excrementos ou cadáveres de seres vivos, é depositado no fundo do mar. Com o tempo, esses sedimentos são cobertos por outras camadas e se consolidam como rochas de fosfato que serão expostas à superfície da Terra..
Já as aves marinhas consomem peixes e carregam fósforo para a terra por meio de seus excrementos (guano) ou quando morrem. Enquanto os humanos extraem grandes quantidades de fósforo dos oceanos por meio da pesca, já que os ossos dos peixes são compostos por 35% deste elemento.
Uma vez que o fósforo entra nas cadeias tróficas ou cadeias alimentares, ele faz parte do estágio biológico do ciclo do fósforo. Isso começa quando os fosfatos absorvidos pelas plantas ou pelo fitoplâncton, formam proteínas e outras moléculas vitais.
O fósforo então circula quando as plantas e o fitoplâncton são consumidos pelos herbívoros e estes pelos carnívoros. Em seguida, ele se move através dos excrementos e pela decomposição dos corpos de organismos mortos por bactérias e fungos..
Embora a quantidade de fósforo na fase biológica seja relativamente baixa, ele desempenha um papel fundamental. Assim, cerca de 80% do fósforo total no corpo de um ser vivo é formado por hidroxiapatita (Ca5 (PO4) 3 OH).
Este mineral constitui cerca de 70% dos ossos dos vertebrados e o esmalte dos dentes também é composto por uma alta proporção deste mineral fosfato..
A partir desta fase, o fósforo continua o seu ciclo rumo às fases hidrológica e geológica, passando pela morte dos organismos ou dos seus excrementos. Da mesma forma, o ser humano intervém no ciclo do fósforo, extraindo-o da terra e do mar para utilizá-lo como matéria-prima industrial ou como fertilizante..
Uma importante fonte de fósforo da fase biológica é a excreta das aves marinhas, denominada guano, que contém aproximadamente 4% de fosfatos..
As aves marinhas que se alimentam de peixes formam grandes colônias costeiras e seus excrementos se acumulam em enormes quantidades em seus habitats. Esses excrementos são especialmente ricos em fosfatos e têm sido usados por humanos como fertilizante.
A alteração fundamental do ciclo do fósforo é sua aceleração devido à atividade humana. Os fosfatos são um dos principais poluentes das águas residuais, causando alterações no ciclo do fósforo ao incorporar quantidades extras aos ecossistemas..
Os fosfatos são incorporados ao esgoto devido ao uso de detergentes que incorporam fosfato trissódico. Esses compostos, quando combinados com água, formam fosfatos assimiláveis por seres vivos.
À medida que grandes quantidades desses fosfatos assimiláveis entram, as populações de algas e plantas aquáticas aumentam consideravelmente. Esse desequilíbrio ecológico acaba consumindo o oxigênio dissolvido na água, causando a morte de peixes e outros organismos..
O excesso de fosfatos na água afeta sua qualidade para consumo humano, reduzindo assim as fontes de água doce.
O fósforo é uma parte central do ATP (trifosfato de adenosina), que é a molécula pela qual a energia é armazenada e transmitida nas células. Por outro lado, o DNA (ácido desoxirribonucléico), que é a molécula responsável pela transmissão da informação genética, inclui um grupo fosfato.
O fósforo é um elemento essencial para a saúde, tendo em conta que é o segundo mais abundante no organismo. Da mesma forma, é um constituinte fundamental dos dentes e ossos, intimamente relacionado às vitaminas do complexo B..
Além disso, desempenha um papel importante no funcionamento dos rins, músculos (incluindo o coração) e no sistema nervoso (sinais nervosos).
Na indústria, os fosfatos são usados para vários fins, por exemplo, na indústria de alimentos, eles são usados como agentes antiaglomerantes e estabilizadores. O fósforo é um ingrediente essencial na fabricação de fósforos, fogos de artifício e sinais luminosos..
Da mesma forma, é utilizado na produção de ligas metálicas, óleos industriais e como fosfato trissódico é utilizado em detergentes..
O fósforo é um componente importante em fertilizantes e fertilizantes usados na agricultura, especialmente útil para induzir a floração em plantações. Produção de fertilizantes é responsável por cerca de 90% da demanda de fosfato.
Os fosfatos orgânicos estão na forma de ésteres de ácido fosfórico e, na maioria dos casos, têm um efeito neurotóxico, razão pela qual são usados para fazer inseticidas.
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