Rozdíl mezi uhlíkovým cyklem a cyklem fosforu

klíčový rozdíl mezi cyklem uhlíku a cyklem fosforu je to uhlíkový cyklus je biogeochemický cyklus, který popisuje pohyb uhlíku přes litosféru, hydrosféru, biosféru a atmosféru. Mezitím fosforový cyklus popisuje pohyb fosfor skrz litosféra, hydrosféra, a biosféra.

Uhlík, dusík a fosfor jsou tři hlavní prvky, které jsou důležité pro všechny živé bytosti. Cirkulace těchto prvků prostřednictvím biotických a abiotických složek přítomných v ekosystémech nebo prostředí je popsána jejich biogeochemickými cykly. Cyklus uhlíku vysvětluje cirkulaci uhlíkových prvků vzduchem, půdou a vodou, zatímco cyklus fosforu vysvětluje chování fosforu půdou a živými organismy. Jedním z důležitých rozdílů mezi uhlíkovým cyklem a cyklem fosforu je to, že uhlík se pohybuje hlavně atmosférou, zatímco fosfor neovlivňuje atmosféru.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je uhlíkový cyklus 
3. Co je to fosforový cyklus
4. Podobnosti mezi uhlíkovým cyklem a cyklem fosforu
5. Srovnání bok po boku - uhlíkový cyklus vs. cyklus fosforu v tabulkové formě
6. Shrnutí

Co je uhlíkový cyklus?

Uhlík je nejhojnějším prvkem na Zemi. Je hlavní složkou biologických sloučenin i minerálů. Uhlíkový cyklus popisuje pohyb uhlíku myšlenkou planety. Uhlík převážně cykly považoval atmosféru v plynné formě. Uhlík existuje v atmosféře jako plynný oxid uhličitý (CO₂). CO₂je uvolňován do atmosféry mnoha procesy, jako je dýchání, spalování fosilních paliv, průmyslové emise, mikrobiální dýchání a rozklad atd..

Metan je další forma uhlíku v atmosféře. Rostliny využívají k produkci potravin atmosférickým oxidem uhličitým fotosyntézou. Jinými slovy, rostliny fixují oxid uhličitý na uhlohydráty a vyrovnávají atmosférický uhlík. Oxid uhličitý se navíc rozpustí přímo ve vodě. Oxid uhličitý se také rozpustí ve srážení.

Obrázek 01: Uhlíkový cyklus

Uhlík existuje jako organický uhlík v živých organismech, včetně rostlin a zvířat. Půda je bohatá také na uhlík. Když rostliny a zvířata umírají, organický uhlík se vrací do půdy. Mikroorganismy rozkládají organické materiály a uvolňují uhlík, který může rostliny opět absorbovat. Když organický uhlík zůstane pohřben v půdě po mnoho let, přeměňuje se na fosilní. Spalování organických uhlíků a fosilních paliv opět uvolňuje oxid uhličitý do atmosféry.

Co je to fosforový cyklus?

Fosfor je pro rostliny životně důležitou živinou. Protože je často v půdě pro rostlinnou výrobu nedostatek a je vyžadován plodinami v relativně velkém množství, je klasifikován jako hlavní rostlinná živina. Fosfor se nachází ve vodě, půdě a sedimentech, které jimi procházejí. Fosfor se nejčastěji vyskytuje ve skalních útvarech a oceánských sedimentech.

Obecnými procesy transformace P v půdě jsou zvětrávání a srážení, mineralizace a imobilizace a adsorpce a desorpce. Počasí, mineralizace a desorpce zvyšují rostlinnou formu fosforu. Imobilizace, srážení a adsorpce snižují rostlinnou formu fosforu.

Půda obsahuje minerály bohaté na fosfor. Postupem času jsou tyto minerály podrobeny povětrnostním procesům a uvolňují rostlinám dostupné formy fosforu do půdy. Jakmile se však tato forma fosforu přístupná rostlinám uvolní do půdy, stanou se rychle nedostupnými v důsledku procesu fixace nebo srážení probíhajícího v půdě. V kyselé půdě anorganický P reaguje s železem a hliníkem a vytváří nerozpustné sloučeniny, zatímco v základní půdě anorganický P reaguje s vápníkem a hořčíkem a tvoří nerozpustné komplexy.

Mineralizace je mikrobiální přeměna organického fosforu na H₂PO₄^- nebo HPO₄^2-, formy ortofosfátů dostupných na rostlině. Rychlost mineralizace je řízena fyzikálními a chemickými faktory celkové mikrobiální aktivity. K imobilizaci dochází, když tyto formy fosforu přístupné rostlinám spotřebují mikroby, čímž se P mění na organické formy P. Mikrobiální P bude v průběhu doby k dispozici.

Obrázek 02: Fosforový cyklus

Organická hmota mineralizuje a uvolňuje fosfor do půdního roztoku. Rostliny přijímají tyto P z půdního roztoku během jejich vegetačního období. To minimalizuje potřebu aplikací hnojiv a riziko odtoku a vyluhování fosforu do vodních útvarů, které mohou způsobovat environmentální problémy..

Adsorpce je další proces, který snižuje dostupnou formu fosforu v půdě. Během adsorpce se fosfor, který je k dispozici v rostlině, váže na částice půdy a stává se fixovaným. Opačný proces adsorpce; desorpce uvolňuje adsorbovaný P zpět do půdního roztoku.

Cyklování fosforu skrze horniny a sedimenty je rychlejší než cyklování fosforu rostlinami a zvířaty. Organické P se vrací do půdy, když rostliny a zvířata umírají a rozkládají se. Poté se tyto organické P přemění na P v sedimentech a horninách, když se udržují v půdě nebo oceánu miliony let. Cyklus začíná a pokračuje znovu, když je fosfor uvolňován ze sedimentů a horniny si myslely proces zvětrávání.

Jaké jsou podobnosti mezi uhlíkovým cyklem a cyklem fosforu?

• Jak uhlík, tak fosfor jsou hlavními důležitými prvky na Zemi.
• Cykly uhlíku a fosforu popisují pohyby uhlíku a fosforu půdou, vodou a vzduchem.
• Mikroorganismy jsou zapojeny do obou cyklů.
• Oba cykly jsou důležité při recyklaci živin.

Jaký je rozdíl mezi uhlíkovým cyklem a cyklem fosforu?

Cyklus uhlíku popisuje pohyb uhlíkového prvku ekosystémy, zatímco cyklus fosforu popisuje pohyb fosforu po prostředí. Toto je klíčový rozdíl mezi uhlíkovým cyklem a cyklem fosforu. Kromě toho, na rozdíl od fosforového cyklu, uhlíkový cyklus interaguje s atmosférou. Jedná se tedy o další hlavní rozdíl mezi uhlíkovým cyklem a cyklem fosforu.

Navíc uhlíkový cyklus probíhá rychle, zatímco cyklus fosforu probíhá pomalu. Můžeme to tedy také považovat za rozdíl mezi uhlíkovým cyklem a cyklem fosforu.

Shrnutí - Carbon Cycle vs Phosphorus Cycle

Uhlíkový cyklus vysvětluje cirkulaci uhlíku vzduchem, vodou a půdou. Mezitím fosforový cyklus vysvětluje pohyb fosforu půdou a živými organismy. Cyklus uhlíku navíc nastává rychle než cyklus fosforu, který se vyskytuje pomalu. Kromě toho uhlíkový cyklus interaguje s atmosférou, zatímco cyklus fosforu neinteraguje s atmosférou. Toto je shrnutí rozdílu mezi uhlíkovým cyklem a cyklem fosforu.

Odkaz:

1. „Uhlíkový cyklus“. Khan Academy, k dispozici zde.
2. „Fosforový cyklus“. Biologický slovník, 5. června 2017, k dispozici zde.

Obrázek se svolením:

1. „Uhlíkový cyklus“ Podle diagramu upraveného z amerického DOE, biologického a environmentálního výzkumného informačního systému. - (Public Domain) prostřednictvím Commons Wikimedia
2. „Kopie fosforového cyklu“ Welcome1To1The1Jungle na anglické Wikipedii (CC BY 3.0) prostřednictvím Commons Wikimedia