De fosforcyclus

Fosfor is een element dat essentieel is voor het leven op aarde, zonder het element fosfor zou helemaal niks op aarde in leven blijven. Via een vrij eenvoudige cyclus gaat het fosfor vanuit de bodem, naar het oppervlaktewater en naar het vaste land. Hier zal het worden opgenomen door micro-organismen die het op hun beurt weer afstaan aan planten. Voor dieren is het minder gemakkelijk om fosfor binnen te krijgen omdat zij altijd iets anders dat fosfor bevat op zullen moeten eten.

Wat is fosfor?

Fosfor is een belangrijk element dat voorkomt in alle levende cellen, het vormt onder andere een onmisbaar deel van DNA, ATP en celmembranen. Fosfor is slechts in zeer kleine hoeveelheden op de aarde beschikbaar, deze hoeveelheden staan niet in verhouding met de aanwezigheid van het element in mensen en dieren. Toch is er relatief weinig fosfor aanwezig in een organisme, er is tien keer minder fosfor dan stikstof aanwezig. Per jaar wordt er ongeveer 20 miljoen ton fosfor gewonnen voor menselijke doeleinden.

De fosforcyclus

De fosforcyclus werkt een stuk makkelijker dan de stikstofcyclus. De voorraad fosfor zit in de aardkorst, in de vorm van apatiet. Via erosie komen kleine hoeveelheden fosfor in opgeloste vorm in het oppervlaktewater terecht. Het oppervlaktewater vervoert de fosfor via een lange weg naar de zee, hier sedimenteert het grootste deel en wordt het voor de tweede keer niet beschikbaar voor de levende organismen. Een klein deel van de fosfor komt opnieuw op het vaste land terecht via de uitwerpselen van vogels die zeevissen eten.

Moeilijk vervoerbaar

In tegenstelling tot veel elementen, zoals stikstof, bestaan er geen stabiele gasvormige verbindingen van fosfor. Bij een normale druk en temperatuur is fosfor vloeibaar. Dit betekent dus dat alle fosfor dat zich in de atmosfeer bevindt vastgehecht moet zijn op partikels of opgelost moet zijn in water. Deze fosfor slaat relatief snel neer en kan dus ook maar over kleine afstanden vervoerd worden. Als gevolg hiervan is de voorraad in de atmosfeer zeer beperkt.

Snelle cyclus

De kleine maar beweeglijke voorraad fosfor die in de aardbodem en in het water aanwezig is volgt een relatief snelle cyclus. Planten nemen fosfor op uit de bodem. Omdat fosfor enkel in kleine hoeveelheden beschikbaar is in de bodem doen de meeste planten beroep op micro-organismen die fosfor veel efficiënter kunnen opnemen. Deze micro-organismen leveren fosfor aan planten in ruil voor koolstof. Planteneters krijgen fosfor in hun lichaam door de planten op te eten. Vleeseters krijgen fosfor binnen door planteneters in hun systeem op te eten.

Landbouw

Fosfor is een van de elementen waarvan het meest gebrek is in de landbouwgrond. Fosfor is een belangrijk bestanddeel van meststoffen.

In dichtbevolkte gebieden wordt het oppervlakte water zwaar belast met fosforverbindingen uit meststoffen, wasmiddelen enz. Zoete wateren zijn erg gevoelig voor de toevoeging van fosforverbindingen. De plantaardige productie van wieren en algen kan sterk gaan toenemen met alle gevolgen van dien. Ook kustwateren kunnen lijden onder een te grote fosforconcentratie. Dit gebeurt vooral wanneer de uitwisseling met de open zee wordt verhinderd.

In het oppervlaktewater van gematigde streken, maken de opgeloste voedingsstoffen een seizoensgebonden cyclus door. Deze cycli kunnen worden verward door veranderingen in de plantenactiviteit. Opgeloste fosfaten hopen zich in de winter op in het water, in deze periode is de plantenactiviteit laag. In de lente en in de zomer wordt een groot aandeel van de stof gebruikt en neemt het aandeel fosfor in het water weer sterk af. Wanneer de planten afsterven komt de fosfor terug in het water en kan het weer opnieuw door andere planten gebruikt worden. Een deel van de fosfor zal altijd wegzakken naar de bodem en zal zich daar gaan ophopen.