Ciclo del Fósforo

El ciclo del fósforo

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.  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".

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, resulta imprescindible para la obtención de energía a nivel bioquímico, así como para la replicación de la vida y la transmisión hereditaria. De este modo, 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 los depredadores de éstos, 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: 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, en 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 en los fosfátos y en el nitrógeno aumentan también las algas y microorganismos que lo aprovechan (un proceso llamado eutrofización). Así se desbalancea la dinámica trófica y a menudo las algas 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.