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El fósforo es uno de los elementos más raros de la Tierra, y su ciclo biogeoquímico toma miles de años. El fósforo se encuentra en todo el planeta —desde lugares como las cordilleras y sistemas montañosos de gran altitud hasta las profundidades del fondo marino—. Los seres humanos dependen del fósforo para diversos procesos fisiológicos fundamentales para el funcionamiento del cuerpo humano: sin…
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Jetzt kostenlos anmeldenEl fósforo es uno de los elementos más raros de la Tierra, y su ciclo biogeoquímico toma miles de años. El fósforo se encuentra en todo el planeta —desde lugares como las cordilleras y sistemas montañosos de gran altitud hasta las profundidades del fondo marino—.
Los seres humanos dependen del fósforo para diversos procesos fisiológicos fundamentales para el funcionamiento del cuerpo humano: sin el ciclo del fósforo, nuestra dieta carecería de nutrientes esenciales.
El ciclo del fósforo es uno de los ciclos biogeoquímicos más lentos. Consiste en que el fósforo elemental se transfiere entre los componentes bióticos y abióticos de la Tierra; es decir, la litosfera, la biosfera y la hidrosfera.
La meteorización de las rocas fosfáticas da lugar a la liberación de sales de fosfato en el suelo, que pueden ser absorbidas por las plantas y utilizadas por las células para fabricar moléculas vitales como el ADN, el ATP y los fosfolípidos.
Todos los componentes y elementos de la Tierra se clasifican en uno de los cuatro subsistemas o esferas. Se trata de: la hidrosfera (capa de agua), la litosfera (suelo y corteza terrestre), la atmósfera y la biosfera (conjunto de seres vivos). Estas esferas dependen unas de otras para funcionar.
Estos son algunos datos importantes sobre el ciclo del fósforo que debes conocer:
Debido a que el fósforo, prácticamente, no existe en forma gaseosa, la atmósfera no interviene en su ciclo en ningún momento. Por tanto, la transferencia del fósforo elemental se limita a la litosfera, la biosfera y la hidrosfera.
Siendo la litosfera la mayor reserva de fósforo, gran parte de este fósforo inorgánico no está disponible directamente para las plantas. Estas son algunas de las razones:
La mayoría de la gente sabe lo que significa absorber, pero no lo que significa adsorber. La sutil sustitución de la "d" por la "b" supone una gran diferencia:
Podemos decir que la absorción está relacionada con el volumen, mientras que la adsorción está relacionada con la superficie.
El ciclo del fósforo es un sistema cerrado que se basa en la transferencia de fósforo entre los sedimentos, el suelo y el océano. La Figura 1 muestra las principales etapas que componen el ciclo del fósforo, en las que el grosor de las flechas indica la cantidad aproximada de fosfatos involucrados en cada etapa.
La mayor parte del fósforo elemental se almacena en las rocas fosfáticas, por lo que la corteza terrestre es el mayor depósito o reservorio de fósforo. Con el tiempo, estas rocas se erosionan o desgastan (meteorización), al quedar expuestas al aire, lo que libera fosfato inorgánico (PO43-). El agua de lluvia transporta estas sales de fosfato a los suelos y los cuerpos de agua. La actividad volcánica y los meteoritos también pueden contribuir a liberar fósforo en el suelo.
Una vez que el agua de lluvia ayuda a transportar el fósforo al suelo, las plantas absorben el ion fosfato; esto ocurre por medio de transporte activo, a través de la raíz, que lo incorpora a sus biomoléculas. Las especies de plantas acuáticas y algas absorben los iones fosfato de los sedimentos marinos.
Al igual que con los ciclos del carbono y el nitrógeno, los consumidores herbívoros ingieren las plantas y absorben el fósforo que contienen los compuestos orgánicos de las estructuras vegetales. Posteriormente, incorporan el fósforo a sus propias moléculas de ADN, fosfolípidos y moléculas de ATP. Luego, los consumidores carnívoros ingieren estos animales y toman los compuestos con fósforo.
Una vez que estas plantas y animales mueren, los descomponedores del suelo actúan sobre ellos. Estos descomponedores desintegran los restos de organismos vivos, así como sus desechos (orina y heces). Gracias a este proceso, liberan el fósforo, en forma de fosfato inorgánico que se recicla de nuevo en los sedimentos del agua y en el suelo.
Dentro del océano, hay un subciclo de fósforo. Este ciclo implica el hundimiento continuo de detritus (materia muerta) en el fondo del océano, así como de fosfato lavado por la erosión del suelo —donde se acumula en los sedimentos—. Para volver al ciclo, el sedimento debe compactarse para formar roca que, eventualmente, puede surgir a la superficie a través del levantamiento geológico de los sedimentos marinos. Este proceso puede durar hasta 100.000 años.
El fósforo es importante para una serie de procesos metabólicos y bioquímicos en todos los seres vivos:
Además, el fósforo es utilizado a nivel industrial:
El mantenimiento del ciclo del fósforo es fundamental para la seguridad alimentaria, la fertilidad del suelo y el mantenimiento de los ecosistemas de los que dependemos:
Diversas actividades humanas están perturbando gravemente el ciclo del fósforo:
La eutrofización es un proceso por el que los suelos que contienen un exceso de nutrientes se filtran a los cursos de agua cercanos. Esto provoca la proliferación de algas en la superficie de las aguas, ya que las poblaciones de productores aumentan rápidamente con la alta concentración de nutrientes. Esto repercute en los ecosistemas, puesto que los productores que se encuentran a mayor profundidad en el cuerpo de agua tienen una disponibilidad reducida de luz solar. Esto reduce la producción de oxígeno por organismos fotosintéticos y ocasiona la muerte de la fauna acuática.
Las etapas del ciclo del fósforo incluyen:
El ciclo del fósforo se lleva a cabo en todas partes del planeta —tanto en ecosistemas terrestres como acuáticos—, pero no incluye la atmósfera (el fósforo no existe en forma gaseosa). Sin embargo, los mayores reservorios o depósitos de fósforo son las rocas fosfóricas, donde permanece mucho tiempo sin ser liberado.
La importancia del ciclo del fósforo es que es un elemento raro o limitado y su reciclaje es vital para estar disponible para todos los seres vivos. El fósforo es utilizado para fabricar moléculas orgánicas vitales como el ADN, el ATP y los fosfolípidos.
El desbalance en el ciclo del fósforo afecta al medio ambiente, porque se acumula de forma excesiva en unas partes, mientras que se reduce su disponibilidad en otras. La escorrentía de suelos excesivamente ricos en nutrientes (especialmente fertilizantes fosfatados) puede provocar un eutrofización en las fuentes de agua cercanas. Esto provoca la reducción de oxígeno y la muerte de la fauna acuática.
El ciclo del fósforo es más lento en comparación con otros ciclos biogeoquímicos. Su principal reservorio son las rocas fosfóricas. Esto implica la meteorización química de rocas —que tiene lugar a lo largo de muchos años— para que el fósforo regrese al ciclo.
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