Ciclul fosforului și efectele sale asupra ecosistemelor

Fosforul este un nutrient esențial pentru procesele vii. El este o componentă majoră a acizilor nucleici, atât a ADN-ului, cât și a ARN-ului; a fosfolipidelor, componenta principală a membranelor celulare; și, sub formă de fosfat de calciu, alcătuiește componentele de susținere a oaselor noastre. Fosforul este adesea nutrientul limitativ (necesar pentru creștere) în ecosistemele acvatice.

Fosforul se găsește în natură sub formă de ion fosfat (PO₄³⁻). Pe lângă scurgerile de fosfat ca urmare a activității umane, scurgerea naturală de suprafață are loc atunci când aceste element este levigat din rocile care conțin fosfat prin descompunerea, trimițând astfel fosfații în râuri, lacuri și ocean. Aceste roci își are originea în ocean.

Sedimentele oceanice care conțin fosfat se formează, în principal, din corpurile organismelor oceanice și din excrețiile acestora. Cu toate acestea, în regiunile îndepărtate, cenușa vulcanică, aerosolii și praful mineral pot fi, de asemenea, surse semnificative de fosfat. Aceste sedimente sunt apoi deplasate pe uscat de-a lungul timpului geologic prin ridicarea unor zone de la suprafața Pământului.

Fosforul este, de asemenea, schimbat reciproc între apa oceanic[ (fosforul dizolvat) și ecosistemele marine. Mișcarea fosfatului din ocean către uscat și prin sol este extrem de lentă, ionul fosfat având un timp de rezidență oceanică medie între 20.000 și 100.000 de ani.

Excesul de fosfor și azot care intră în aceste ecosisteme din scurgerile provenite din agricultură și din apele uzate provoacă o creștere excesivă a microorganismelor și epuizează oxigenul dizolvat, ceea ce duce la moartea multor animale din ecosistem, cum ar fi crustaceele și peștii. Acest proces este responsabil pentru zonele moarte din lacuri și de la gurile de vărsare ale multor râuri importante.

O zonă moartă este o zonă dintr-un ecosistem de apă dulce sau marin unde suprafețe mari sunt lipsite de flora și fauna lor normale. Aceste zone pot fi cauzate de eutrofizare, deversări de petrol, deversarea de substanțe chimice toxice și alte activități umane.

Numărul zonelor moarte este în creștere de câțiva ani la nivel mondial; peste 400 dintre aceste zone erau prezente începând cu 2008. Una dintre cele mai grave zone moarte se află în largul coastei Statelor Unite, în Golful Mexic, unde scurgerile de îngrășăminte din bazinul fluviului Mississippi au creat o zonă moartă de peste 8.463 de mile pătrate. Scurgerile de fosfați și nitrați din îngrășăminte afectează, de asemenea, negativ mai multe ecosisteme lacustre și golfuri, inclusiv Golful Chesapeake din estul Statelor Unite, care a fost unul dintre primele ecosisteme în care s-au identificat zone moarte.