Круговорот фосфора. Круговорот каких веществ осуществляется в природе?

Круговорот фосфора в биосфере является одним из важнейших в природе, наряду с круговоротом воды, азота, углерода и кислорода. Как происходит циркуляция веществ? Какое место в ней занимает фосфор? Узнаем об этом далее.

Что такое фосфор

Ещё с детства многие люди знакомы с одним фокусом – если отнести в темную комнату игрушку или емкость, наполненную фосфором, то она будет светиться. Такой эффект получается из-за реакции окисления этого элемента с кислородом.

В XVII веке вещество называли «холодным огнём», а получали его из человеческой мочи. Позже его переименовали в фосфор от древнегреческих слов «свет» и «несу». Он является простым веществом, которое существует в нескольких формах или модификациях. Основные формы: белый, красный, черный и металлический фосфор.

В виде различных соединений данный элемент присутствует в земной коре и входит в состав больше 190 минералов. Он содержится в морской воде и в фосфолипидах. Вместе с углеродом, азотом, железом, кислородом и другими веществами он назван элементом жизни, так как без него не обходятся ни растения, ни животные.

Фосфор находится в составе самых важных органических соединений – ДНК и АТФ. В виде фосфата кальция он содержится в костях, делая их более твердыми. Присутствие фосфора в мышцах помогает их сокращениям, а его химические превращения в нервной ткани способствуют мозговой активности.

Круговороты веществ в природе

Наша планета – это целостный организм, элементы которого бесконечно взаимодействуют друг с другом, осуществляя большой и малый круговороты. Большой (геологический) может длиться миллионы лет. Он затрагивает атмосферу, гидросферу и литосферу и, частично, биосферу.

Большой круговорот происходит благодаря энергии Солнца и Земли. В ходе него происходит преобразование магматических пород в осадочные, их метаморфизм и превращение в магму, которая кристаллизуется и снова образует магматические породы. Этот процесс сопровождается вулканизмом, эрозиями, горообразованиями, землетрясениями, подземными и поверхностными стоками вод и т. д.

Малый круговорот осуществляется в границах биосферы и является частью большого. Он заключается в обмене веществ между живой и неживой природой, в ходе которого они постоянно преобразовываются из неорганических в органические и обратно. Перемещение элементов и их превращения происходят при помощи цепочек питания, а также разложения живых существ после их смерти.

Круговорот фосфора

Циркуляция фосфора начинается с большого круговорота. Основным резервуаром для этого элемента являются горные породы. В малый биогеохимический круговорот он попадает, когда содержащие его породы поднимаются в верхние слои земной коры.

Отсюда круговорот фосфора происходит двумя путями. В первом случае, его усваивают наземные растения, распространяя далее по пищевой цепочке. Разлагаясь, организмы возвращают его обратно в грунт.

Второй происходит благодаря выветриванию и вымыванию его из почв и переноса в Мировой океан. Там названное вещество используют водоросли и фитопланктон, передавая другим водным организмам, вплоть до морских птиц. Отмирание организмов высвобождает фосфор обратно в воду.

При этом часть его оседает на глубине, формируя осадочные породы. Это замедляет круговорот фосфора на долгие годы, пока элемент снова не поднимется на поверхность земной коры.

Роль человека

Своей хозяйственной деятельностью человек вмешивается в круговорот фосфора, препятствуя замкнутому циклу. Соединения этого вещества активно используются для удобрения почв. Многие из них не усваиваются растениями, что исключает их из круговорота.

Избыток удобрений, которые хорошо усваиваются организмами, также наносит ущерб экосистемам. Попадая в водоемы, они способствуют увеличению числа сине-зеленых водорослей. А это приводит к уменьшению кислорода в воде и гибели организмов.