磷循环：了解它是如何工作的
磷的生物地球化学循环越来越受到人为干扰
要了解磷循环的工作原理，您首先需要了解其主要成分：磷 (P)。磷是一种化学元素，很容易与其他元素发生反应。出于这个原因，如果不与其他元素相关联，就不会自然地找到它。它也是自然界中最重要的成分之一 - 给你一个想法，它在人体组织中的含量居第二位（仅次于钙）。
身体机能
在生物体中，它也是细胞的重要组成部分，是 DNA 和 RNA 分子的一部分。它在体内的一些功能是：
- 成为骨骼和牙齿结构的一部分（使它们更加坚固）；
- 参与与由氢、氧和碳（称为碳水化合物）形成的有机分子的反应；
- 作用于肌肉收缩。
最简单的
磷的生物地球化学循环（之所以如此称呼是因为它涵盖了生态系统的化学、地质和生物部分）被认为是最简单的循环之一，这是因为这种元素在大气中没有发现，而是此外，地壳岩石的成分。出于这个原因，它的循环不属于大气循环，例如氮循环的情况。在这种情况下，它被归类为沉积。
它被认为是最简单的生物地球化学循环的另一个原因是，唯一对生物真正重要的磷化合物是磷酸盐，由一个磷和三个氧原子 (PO43-) 结合而成。
磷酸盐组
对于活细胞，磷酸基团的一个重要功能是它们作为能量储存器的作用。这种能量储存在 ATP 分子三磷酸腺苷的化学键中，来自碳水化合物分子的代谢（或分解）；产生能量的过程。然后可以转移这种储存的能量以执行任何细胞过程。
这些相同的磷酸基团也能够激活和失活催化各种化学反应的细胞酶。此外，磷对于称为磷脂的分子的形成也很重要，磷脂是细胞膜的主要成分。外部包围细胞的膜，具有三个主要功能：涂层、保护和选择性渗透（选择哪些物质进入和离开细胞）。
循环
自然界中磷的主要储存库是岩石，只有通过风化才能从岩石中释放出来。风化是一组现象（无论是物理的、化学的还是生物的），导致岩石的化学和矿物组成发生分解和变化，将它们转化为土壤，释放磷酸盐。
由于它是一种可溶性化合物，它很容易通过浸出过程（通过雨水等流体的作用溶解岩石、矿物或土壤的化学成分）被带到河流、湖泊和海洋中，或被纳入生物体活。
这种结合发生在植物中，通过土壤吸收磷酸盐。因此，生物体使用它来形成生命必需的有机磷酸盐化合物（以下称为有机磷酸盐）。在动物有机体中，磷酸盐通过直接饮水和生物放大（化合物浓度沿食物链增加的过程）进入。
通过分解生物体对有机物的分解导致有机磷酸盐以其无机形式返回到土壤和水中。
土壤中的微生物反过来通过以下因素在磷循环及其对植物的可用性中发挥重要作用：
- 将磷掺入微生物有机质中；
- 无机磷增溶；
- 植物与真菌之间的关联；
- 有机磷的矿化。
磷在微生物有机质中的吸收
当结合到生物体中时，磷可以被固定，也就是说，它被“困住”，在此期间这些分子的循环被中断。它的释放，使循环得以继续，可以通过以下现象发生：- 破坏微生物细胞；
- 气候变化和土壤管理；
- 与微型动物的相互作用，当它们以微生物为食时，会将各种营养物质释放到土壤中。
将磷掺入生物体有一些优点。例如，该过程防止其长期固定在土壤矿物质中（只能通过风化将其从那里移除），从而提高磷酸盐施肥的效率。
无机磷增溶
细菌和真菌，包括菌根，通过直接溶解无机磷来排泄有机酸。
- 许多土壤微生物被描述为能够溶解不同类型的磷酸盐岩；
- 增溶的最大机理是细菌合成的有机酸的作用。
- 生物体产生的这些酸是 H+ 离子的重要发生器，能够溶解无机磷酸盐并将其提供给植物。
植物与真菌的关系
它是通过菌根发生的，菌根是与植物根系相关的细菌，促进植物根系与土壤真菌之间的共生关系，使植物通过光合作用为真菌提供能量和碳，这些通过吸收矿质养分并将其转移到植物中来回报植物根。
有机磷矿化
除了来自微生物有机质的磷之外，与根相关的微生物和真菌的磷酸盐溶解作用，以及一些微生物和植物产生的酶是有机磷矿化的原因，也就是将其转化为无机磷。
一旦进入湖泊和海洋，磷除了被生物吸收外，还可以融入岩石中，从而结束循环。
磷循环往往很长。单个原子可以循环使用长达 100,000 年，直到它重新回到岩石中。与沉积物一起，磷可以保持 1 亿年以上。
问题
人类活动越来越多地改变了这种宏量营养素的自然循环，无论是通过采矿等活动还是广泛使用化肥。
当渗入水道时，过量的磷最终会增加这种营养物质在水生环境中的生物利用度，因此会加剧藻类的发育。例如，湖泊中越来越多的藻类将减少穿透该环境的光量（大大减少营养区），从而伤害其他当地生物。这个过程称为富营养化（您可以在文章：“什么是肥料？”中阅读有关肥料使用对富营养化过程的影响的更多信息）。
另请参阅此效果的一些照片：
