مراحل ” دورة الفوسفور ” و أهميتها

ما هي دورة الفوسفور

دورة الفوسفور هي إحدى

الدورات البيوجيوكيميائية

وتتعامل مع حركة الفوسفور في شكل مركبات مختلفة عبر أنظمة الأرض المختلفة مثل المحيط الحيوي والغلاف المائي والغلاف الصخري.

يعتبر الفوسفور عنصرًا مهمًا لجميع الكائنات الحية حيث أنه المادة الخام للنيوكليوتيدات بالإضافة إلى أنه يعمل كمعدن للنمو ، على عكس الدورات البيوجيوكيميائية الأخرى ، لا يعمل الغلاف الجوي كخزان للفوسفور في دورة الفوسفور لأن معظم مركبات الفوسفور المشاركة في الدورة تكون في شكل صلب.

وتتكون

دورة الفسفور

من العديد من العمليات الكيميائية والبيولوجية والميكروبيولوجية ، وكلها تحدث على مدى فترة طويلة من الزمن ، وتتكون الدورة من عمليات مثل التجوية التي تستغرق مئات السنين حتى تكتمل ، وبالتالي تعتبر دورة الفسفور واحدة من أبطأ الدورات البيوجيوكيميائية.

يعد الفوسفور أيضًا أحد العناصر النادرة الموجودة في الطبيعة مما يجعله أحد العوامل المقيدة ، وتتحرك مركبات الفوسفور عبر المحيط الحيوي ، الأرضي والمحيطي على حد سواء ، للحفاظ على التوازن في تركيزه.

ومع ذلك ، فإن الكثير من مركبات الفسفور موجودة في الغلاف الصخري ، حيث توجد في الصخور والرواسب الرسوبية ، ونظرًا لأن الفوسفور مركب شديد التفاعل ، فإنه يوجد في الغالب في حالة مشتركة مع عناصر أخرى ، وبالتالي فإن الكائنات الحية الدقيقة المنتجة للحمض مهمة لتكوين فوسفات قابل للذوبان من المركبات غير القابلة للذوبان.

تعتبر دورة الفسفور نظامًا مغلقًا حيث يكون نقل الفوسفور بين المحيط الحيوي والتربة أكبر بكثير من المكاسب والخسائر عبر النظام بأكمله.

خطوات دورة الفوسفور

آلية دورة الفوسفور ليست مفهومة بوضوح مثل الدورات الكيميائية الجيولوجية الأخرى ، إلا أنه من المعروف أن دورة الفسفور عملية بطيئة تتكون من الخطوات التالية:

التجوية

الصخور هي أحد المصادر الأساسية وخزانات الفوسفور ، حيث تظل متحدة مع العناصر الأخرى ، ثم يصل الفسفور الموجود في التربة إلى التربة بفعل المطر أو بالحمض الناتج عن الكائنات الحية الدقيقة المختلفة.

تشارك الكائنات الحية الدقيقة المختلفة مثل الفطريات الشعاعية ، الزائفة ، العصوية ، الرشاشيات ، البنسليوم ، إلخ في إذابة الفسفور في التربة بحيث يكون متاحًا للنباتات والحيوانات الأخرى ، إلى جانب ذلك ، يتسبب المطر أيضًا في إذابة الفوسفور غير العضوي بحيث ينتقل إلى المحيطات ، وتساعد العمليات الطبيعية مثل النشاط البركاني ونشاط الكويكبات أيضًا في إطلاق الفوسفور في التربة.

تناول الفوسفور بواسطة النباتات

ثم يتم تناول الفوسفور المتاح في التربة بواسطة كائنات حية مختلفة مثل النباتات والكائنات الحية الدقيقة ، وكمية الفسفور المتاحة للنباتات في التربة أقل بكثير ، وبالتالي ، يجب إضافة الأسمدة المحتوية على الفوسفور لتحسين نمو النبات وخصوبة التربة.

تمتص النباتات المائية في المحيطات أيضًا الفوسفور من الطبقات السفلية للرواسب المائية ، ومع ذلك قد لا يذوب بعض ملح الفوسفور بشكل صحيح في الماء ، وبالتالي فإن توفر الفوسفور في الماء قد يكون أيضًا محدودًا.

يمكن للنباتات إما أن تمتص الفوسفور مباشرة من التربة ، أو يمكن أن يتاح الفوسفور للنباتات بواسطة كائنات دقيقة تكافلية مختلفة.

حركة الفسفور في السلسلة الغذائية

يستخدم الفسفور الذي تمتصه النباتات لتكوين مركبات عضوية مختلفة في المنتجين ، ثم تنتقل المركبات العضوية عبر السلسلة الغذائية حيث يتغذى المستهلكون على المنتجين ، مما يؤدي إلى انتقال الفوسفور من شكل إلى آخر من أشكال الحياة.

يخضع الشكل العضوي للفوسفور أيضًا لتغييرات أثناء انتقاله عبر المستهلكين ، يتم استخدام الفوسفور المنقول إلى المستهلكين لتكوين الجزيئات الحيوية مثل النيوكليوتيدات والأنسجة الضامة مثل العظام.

عودة الفوسفور إلى النظام البيئي

يمكن إعادة الفسفور الموجود في الكائنات الحية إلى الخزان الموجود في الغلاف الصخري من خلال عمل الكائنات الحية الدقيقة المتحللة على النباتات والحيوانات الميتة ، في هذه الخطوة ، يتم تحويل الأشكال العضوية للفوسفور إلى أشكالها غير العضوية من خلال عملية التمعدن.

تشارك الكائنات الحية الدقيقة المتحللة أو المتحللة المختلفة مثل الفطريات والبكتيريا في هذه الخطوة لموازنة تركيز الفوسفور في النظام البيئي ، يتم أيضًا نقل الفسفور الموجود في التربة إلى المحيط أثناء هطول الأمطار أو عن طريق جريان التربة إلى المسطحات المائية.

يخضع الفسفور في المحيط للترسيب ، مكونًا طبقات من الرواسب التي ستؤدي إلى تكوين الصخور وتستمر الدورة.

أمثلة على دورة الفوسفور

إلى جانب دورة الفوسفور الأولية ، توجد أنظمة موازية مختلفة تشارك بشكل غير مباشر في نقل الفوسفور عبر خزانات مختلفة ، للحفاظ على التوازن ، توجد خزانات مختلفة في أنظمة بيئية مختلفة ، يمكن لكل منها امتصاص إطلاق الفوسفور الناقل من شكل إلى آخر مثل:

• 
  ليثوسفير
  

أكبر خزان للفوسفور على الأرض هو المعادن الموجودة في الغلاف الصخري ، الذي تهيمن عليه رواسب المحيطات والمياه العذبة.

يتم الحصول على المصدر الأولي للفوسفور على الأرض عن طريق التجوية الكيميائية وعمليات تكوين التربة ، تتكون هذه المركبات إما من عمليات طبيعية مثل البراكين والزلازل ، مما يزيد من محتوى الفوسفور على الأرض.

إلى جانب ذلك ، أثناء عملية ركوب الدراجات ، يعود الفوسفور إلى الأرض حيث تصل جريان التربة الغنية بالفوسفور إلى المحيطات ، تشكل جزيئات التربة طبقات من الرواسب تحت الماء والتي تشكل في النهاية صخورًا ممعدنة.

• 
  المحيط الحيوي
  

يلعب المحيط الحيوي الأرضي وخزان فوسفور المحيط أيضًا دورًا أساسيًا في دورة الفوسفور ، ومعظم الفوسفور غير متوفر للكائنات الحية لأنه موجود بشكل غير قابل للذوبان.

ومع ذلك ، فإن المحيط الحيوي يعمل بمثابة حوض حيث يمكن تخزين الفوسفور الزائد ، تمتص الكائنات الحية الفوسفور لتكوين جزيئات حيوية مختلفة ضرورية لنموها وعملها ، وتلعب الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في المحيط الحيوي أيضًا دورًا أساسيًا حيث تساعد في إذابة الفوسفور غير العضوي لإتاحته للمنتجين.

يعمل المحيط الحيوي كوسيط في إعادة تدوير الفوسفور إلى الغلاف الصخري.

أهمية دورة الفوسفور

• 
  دورة الفسفور ضرورية لموازنة تركيز الفوسفور على سطح الأرض لخلق بيئة مضيافة على الكوكب.
  
• 
  الفوسفور من العناصر المهمة لجميع الكائنات الحية ، وحركته عبر أنظمة مختلفة تساعد على فهم العوامل والعوامل البيولوجية المختلفة التي تؤثر عليهم.
  
• 
  ترتبط دورة الفوسفور أيضًا بتوافر العناصر والمركبات الأخرى مثل النيتروجين والكبريت حيث يوجد الفوسفور في شكل مشترك مع عناصر أخرى في الطبيعة.
  
• 
  تتيح دورة الفوسفور تدفق الطاقة على شكل ATP عبر السلسلة الغذائية ، تحمل مركبات الفوسفور الطاقة الكيميائية المحتجزة من المنتجين إلى المستهلكين إلى المحللات.
  
• 
  يعد تحلل أو تمعدن الفوسفور إحدى العمليات التي تدخل في نظام إزالة النفايات الطبيعية.
  
• 
  دورة الفوسفور مسؤولة عن زيادة توافر الفوسفور في التربة لنمو النبات وخصوبة التربة.
  
• 
  يساعد فهم آلية دورة الفوسفور على فهم فسيولوجيا الكائنات الحية الدقيقة المختلفة المشاركة في العملية.[1]