Te explicamos qué es el ciclo del fósforo, sus etapas e importancia para la vida. Además, en qué casos se ve alterado este ciclo.
¿Qué es el ciclo del fósforo?
El ciclo del fósforo o ciclo fosfórico es el circuito que describe el movimiento de este elemento químico dentro de un ecosistema determinado. El fósforo (P) es un elemento no metálico, multivalente y sumamente reactivo. Se encuentra en la naturaleza en diversos sedimentos rocosos inorgánicos y en el cuerpo de los seres vivientes, en los que forma parte vital aunque a baja escala.
El ciclo del fósforo forma parte de los ciclos biogeoquímicos, en los que la vida y los elementos inorgánicos mantienen un balance para que diversos elementos químicos sean reciclados. Este ciclo no sería posible en rápidos términos sin las cadenas tróficas de los distintos ecosistemas.
Sin embargo, en comparación con los ciclos del nitrógeno, el carbono o el agua, se trata de un ciclo sumamente lento, ya que el fósforo no forma compuestos volátiles que puedan desplazarse con facilidad del agua a la atmósfera y de allí de vuelta a la tierra, de donde es originario.
Las plantas también cumplen un rol vital en la fijación y transmisión del fósforo, como se verá cuando analicemos sus distintas etapas.
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Importancia del ciclo del fósforo
El fósforo es un elemento abundante en minerales terrestres. Aunque juega un rol indispensable en los seres vivos, está poco presente en el cuerpo de los seres vivos.. Forma parte de las macromoléculas de mayor importancia, como el ADN, el ARN o el ATP (adenosín trifosfato).
En consecuencia, el fósforo resulta imprescindible para la obtención de energía a nivel bioquímico, así como para la replicación de la vida y la transmisión hereditaria. El ciclo del fósforo es indispensable para la vida tal y como la conocemos.
Etapas del ciclo del fósforo
Podemos estudiar el ciclo del fósforo en las siguientes etapas:
- Erosión y meteorización. El fósforo abunda en minerales terrestres, que se encuentran en tierra firme o en el fondo de los mares. Los efectos constantes de la lluvia, la erosión eólica y solar, así como la acción accidental de la minería del ser humano permiten que estas reservas de fósforo salgan a la superficie y sean transportadas hasta los diversos ecosistemas.
- Fijación en las plantas y transmisión a los animales. Las plantas absorben el fósforo de los suelos y lo fijan en su organismo, tanto en el caso de las plantas terrestres, como de las algas y el fitoplancton que lo absorbe de las aguas marinas. A partir de allí es transmitido a los animales que se alimentan de las plantas, en cuyos cuerpos también es almacenado, y del mismo modo a los depredadores de dichos animales herbívoros y a sus depredadores, repartiéndose a lo largo de la cadena trófica.
- Retorno al suelo por descomposición. Las excreciones de los animales son ricas en compuestos orgánicos que, al ser descompuestos por las bacterias y otros organismos del reciclaje natural, retornan a ser fosfatos aprovechables por las plantas, o transmisibles al suelo. Lo mismo ocurre cuando los animales mueren y se descomponen, o cuando la carroña dejada de la cacería es descompuesta. En todos estos casos, los fosfatos retornan al suelo para ser aprovechados por las plantas o para continuar escurriéndose en ríos y lluvias hacia el mar.
- Retorno al suelo por sedimentación. Otra vía de retorno del fósforo del cuerpo de los animales hacia la tierra, (donde vuelve a formar parte de minerales sedimentarios) es mucho más larga que la permitida por acción de los animales, y tiene que ver con la fosilización de sus restos orgánicos y el desplazamiento tectónico de las reservas de fósforo de origen orgánico hacia las profundidades de la tierra. Pero tales levantamientos geológicos pueden demorar miles de años en ocurrir.
Alteraciones en el ciclo del fósforo
El ciclo del fósforo puede verse alterado en gran medida por las intromisiones humanas. Por un lado, la liberación de fósforo por la acción minera puede aumentar la presencia de este material en la superficie terrestre, dado que su extracción por vías naturales erosivas habría tomado miles de años más.
Por otro lado, la acción de los fertilizantes empleados en la agricultura (sean de origen natural o artificial) supone la inyección al suelo de muchos más fosfatos de los que normalmente recibiría. Semejante exceso es lavado por las aguas de lluvia o de riego, escurriéndose hacia los depósitos de agua, los ríos o al mar.
Por el aumento de los fosfatos y del nitrógeno, aumentan también las algas y microorganismos que lo aprovechan. Este proceso se llama eutrofización, que consiste en el aumento excesivo de nutrientes en un ecosistema acuático y que provoca el desbalancea la dinámica trófica, lo que genera una superpoblación de algas que compiten entre ellas hasta morir masivamente en la orilla. Al descomponerse generan contaminación y además aumentan las cantidades de fósforo circulantes en el agua marina.
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Referencias
El ciclo del fósforo es un ciclo biogeoquímico que describe el movimiento de este elemento químico en un ecosistema.
Los seres vivos toman el fósforo en forma de fosfatos a partir de las rocas fosfatadas, que mediante meteorización se descomponen y liberan los fosfatos. Estos pasan a los vegetales por el suelo y, seguidamente, pasan a los animales. Cuando estos excretan, los descomponedores actúan volviendo a producir fosfatos.
Una parte de estos fosfatos son arrastrados por las aguas al mar, en el cual lo toman las algas, peces y aves marinas, las cuales producen guano, el cual se usa como abono en la agricultura ya que libera grandes cantidades de fosfatos. Los restos de los animales marinos dan lugar en el fondo del mar a rocas fosfatadas, que afloran por movimientos orogénicos.
De las rocas se libera fósforo y en el suelo, donde es utilizado por las plantas para realizar sus funciones vitales. Los animales obtienen fósforo al alimentarse de las plantas o de otros animales que hayan ingerido. En la descomposición bacteriana de los cadáveres, el fósforo se libera en forma de ortofosfatos (H3PO4) que pueden ser utilizados directamente por los vegetales verdes, formando fosfato orgánico (biomasa vegetal), la lluvia puede transportar este fosfato a los mantos acuíferos o a los océanos. El ciclo del fósforo difiere con respecto al del carbono, nitrógeno y azufre en un aspecto principal. El fósforo no forma compuestos volátiles que le permitan pasar de los océanos a la atmósfera y desde allí retornar a tierra firme. Una vez en el mar, solo existen dos mecanismos para el reciclaje del fósforo desde el océano hacia los ecosistemas terrestres. Uno es mediante las aves marinas que recogen el fósforo que pasa a través de las cadenas alimentarias marinas y que pueden devolverlo a la tierra firme en sus excrementos. Además de la actividad de estos animales, hay la posibilidad del levantamiento geológico de los sedimentos del océano hacia tierra firme, un proceso medido en miles de años.
El hombre también moviliza el fósforo cuando explota rocas que contienen fosfato.
La proporción de fósforo en la materia viva es relativamente pequeña, pero el papel que desempeña es vital. Es componente de los ácidos nucleicos como el ADN. [1] Muchas sustancias intermedias en la fotosíntesis y en la respiración celular están combinadas con el fósforo, y los átomos de fósforo proporcionan la base para la formación de los enlaces de alto contenido de energía del ATP, se encuentra también en los huesos y los dientes de animales. Este elemento en la tabla periódica se denomina como «P».
Referencias
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Véase también
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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 el ciclo del fósforo, nuestra dieta carecería de nutrientes esenciales.
¿Qué es el ciclo del fósforo?
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.
Características del ciclo del fósforo
Estos son algunos datos importantes sobre el ciclo del fósforo que debes conocer:
- En comparación con los elementos de otros ciclos, el fósforo es extremadamente raro. Esto significa que la disponibilidad de moléculas que contienen fósforo es, a menudo, el factor limitante para el crecimiento de las plantas en algunos lugares.
- El fósforo es raro, porque su reciclaje es extremadamente lento, ya que sus principales reservorios son las rocas fosfóricas y los sedimentos marinos. Esto implica que el fósforo pasa por: el proceso de meteorización química de las rocas, que tiene lugar a lo largo de muchos años; el proceso de levantamiento geológico de sedimentos marinos, que tiene lugar a lo largo de millones de años.
- El fósforo es un elemento muy reactivo. Por tanto, suele reaccionar y formar otros compuestos, y no solo en su forma elemental.
- En los seres vivos, el fósforo es un componente esencial de los nucleótidos, de los fosfolípidos y de la molécula de ATP (portadora de energía).
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:
- El pH del suelo influye en la cantidad de iones fosfato disponibles para las plantas. Por eso, el pH del suelo debe mantenerse dentro de un estrecho margen y, si es demasiado ácido o alcalino, el fósforo puede reaccionar con otras sustancias. Esto significa que no puede ser absorbido por las plantas.
- El fosfato inorgánico suele adsorberse en las partículas del suelo, lo que lo hace inútil para la planta. El fósforo debe disolverse en agua para formar iones antes de que pueda ser absorbido por las plantas.
- A menudo, la cantidad de fósforo presente en el suelo es escasa, ya que se trata de una sustancia finita. Por eso, los agricultores utilizan fertilizantes que contienen fósforo para mejorar las características del suelo.
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:
- Cuando una sustancia es absorbida por otra, lo llamamos absorción.
- Por el contrario, cuando una sustancia se acumula en la superficie de otra, lo llamamos adsorción.
Podemos decir que la absorción está relacionada con el volumen, mientras que la adsorción está relacionada con la superficie.
