Ciclo del fósforo

El fósforo es un elemento químico macronutriente esencial en la vida de los organismos. Pasa de la tierra "geo" a los seres vivos "bio", y viceversa, una y otra vez, en un proceso transformador conocido como ciclo del fósforo. Aunque la cantidad de fósforo en la materia viva es reducida, juega un papel vital. Es el segundo elemento químico con mayor presencia en los humanos (el primero es el calcio), forma parte de su ADN y de otros importantes procesos. Contribuye a la respiración celular y fotosíntesis en las plantas. Y constituye los huesos de los animales.

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Ciclo biogeoquímico, ciclo del carbono

¿Qué es el ciclo del fósforo?

El ciclo del fósforo es un proceso cíclico natural, algo lento, a través del cual, el fósforo se pasea por las diversas capas de la Tierra (litósfera, hidrósfera y biósfera), sufriendo alteraciones y convirtiéndose en un elemento químico básico para la actividad de los organismos biológicos. Este recorrido del fósforo, que también hacen otros elementos químicos denominados macronutrientes, es conocido como ciclo biogeoquímico, o lo que es lo mismo, la interacción de la Tierra con el agua y los seres vivos.

¿En qué consiste el ciclo del fósforo?

La mayor reserva de fósforo se encuentra en la corteza terrestre. En las rocas, un átomo de fósforo se enlaza a cuatro átomos de oxígeno componiendo sales o éteres de ácido fosfórico llamadas fosfatos.

Los fosfatos se liberan a través de la erosión y meteorización de las rocas, bien por causas naturales o provocadas por la acción de los seres vivos. Es gracias a la gravedad, las aguas marinas, de lluvia y glaciales, así como el aire, el viento y la actividad de plantas, animales y hombres, que se producen los desgastes o disgregaciones de las rocas. En ese “juego”, los fosfatos atraviesan el suelo y pasan a formar parte de los diferentes ecosistemas y de los seres vivos que habitan en ellos.

En la capa vegetal los fosfatos son absorbidos por las raíces de las plantas, que a su vez son consumidas por animales y-siguiendo la cadena alimenticia-llegan a los humanos.

Además, las aguas arrastran éstas sales hasta los diferentes afluentes. En el mar, y también en corrientes de agua dulce, una parte permanece en la superficie sirviendo a organismos como el fitoplancton, del que luego se alimentan algas y otras especies acuáticas. Nuevamente los hombres comen peces ricos en fósforo. Otra parte de los fosfatos se va al fondo del mar, donde constituyen nuevas rocas sedimentarias que las corrientes habrán de erosionar.

¿De qué otra forma regresa a la tierra?

Las aves marinas y peces excretan y el guano (excremento) que se acumula en las orillas y peñascos es utilizado como abono por su contenido rico en fósforo, potasio y nitrógeno. Cuando las plantas y animales mueren, se descomponen y por la acción de microorganismos procariotas (bacterias). los elementos vuelven a la tierra. El fósforo lo hace en forma de fosfatos solubles. Una vez en la tierra inicia de nuevo la cadena.

Características del ciclo del fósforo

Las principales características del ciclo del fósforo son:

• El ciclo del fósforo es sedimentario. Es la suma de procesos de producción y descomposición. Por las características del elemento químico, el ciclo se desarrolla lentamente, no puede equipararse con la volatilidad del agua o el carbono.
• El fósforo en su forma natural no es útil para los organismos. El progreso del ciclo permite no sólo la factibilidad de su uso, sino también la reutilización una y otra vez como nutriente básico y fuente de energía de los seres vivos.
• El escenario del ciclo del fósforo es principalmente la corteza terrestre. Se dice biogeoquímico porque en él interactúan los organismos biológicos con la tierra y sus componentes. Depende de las cadenas tróficas de los diversos ecosistemas, encargadas de transferir los nutrientes de una especie a otra, de una capa de la Tierra a otra y de la interacción con otros elementos.

Etapas del ciclo del fósforo

El ciclo del fósforo puede ser resumido en tres fases o etapas:

• Liberación de los fosfatos, que se da en la corteza terrestre a partir de procesos geológicos externos: erosión, meteorización, transporte y sedimentación.
• Absorción y transferencia de los éteres de ácido fosfórico. Las plantas son las primeras en alimentarse del fósforo en los suelos, éstas crecen y son consumidas por animales herbívoros que posteriormente sirven de alimento a los carnívoros, así los fosfatos pasan de una cadena trófica a la otra. Los fosfatos liberados en las rocas también pueden terminar en grandes mares, ser absorbidos por los organismos acuáticos o irse al fondo del agua hasta formar parte de otras sedimentaciones o rocas.
• Reciclaje del elemento químico o nutriente. El fósforo cumple un papel importante en los organismos biológicos y de una u otra forma siempre regresa a la tierra para su reutilización. Las plantas -en tierra y agua- alimentan animales que expulsan fosfatos a través del excremento, desechos que sirven de abono a los suelos. Y aun cuando mueren, plantas y animales se descomponen en un proceso natural que termina por devolver fosfatos solubles a la tierra. Otra forma de reciclaje, pero a muy largo plazo, es la fosilización de los restos orgánicos y su desplazamiento a los umbrales de la tierra.

Alteraciones

El fósforo “sale” a la superficie terrestre como parte de un ciclo natural. Sin embargo, las intromisiones del hombre en el medio ambiente alteran el proceso. La quema de carbón, la práctica de la minería y el uso de fertilizantes artificiales, entre otras actividades humanas, resultan en la presencia de una gran cantidad de fosfatos en la tierra, el agua, los organismos vivos y también en la atmósfera.

El fósforo suspendido en las rocas y el circulante en la atmósfera -que aumenta el nitrógeno- corre a los mares, alimentando a las algas y otros organismos que se multiplican velozmente hasta el punto de no coexistir debido a la reducción de oxígeno. Mueren y terminan formando parte de la contaminación ambiental

¿Qué tan conveniente es el exceso?

La aceleración del ciclo del fósforo provocada por las acciones del hombre también interfiere en otros ciclos importantes como el del carbono. Un suelo fértil promueve el rápido crecimiento y desarrollo de las plantas y una mayor fijación del dióxido de carbono (CO2).

Beneficios

Aunque la cantidad de fósforo en la materia viva es minúscula, juega un papel fundamental. El elemento químico está presente en el ADN y ARN, participando en la síntesis de proteínas que determinan el desarrollo y funcionamiento del organismo vivo. Además, los fosfatos absorbidos conforman fosfolípidos, componentes esenciales de las membranas celulares, son responsables del transporte y almacenamiento de energía en las células.

El fósforo es el segundo elemento químico con mayor predominancia en los seres humanos, el primero es el calcio. En los animales constituye huesos y dientes; y en las plantas, participa en procesos vitales como la fotosíntesis y la degradación de carbohidratos.

Ciclo del fósforo en el mar

Una parte de los fosfatos arrastrados por las aguas y restos de animales marinos se asientan en el fondo del mar. Allí conforman en un proceso lento rocas fosfatadas ricas en materia orgánica. Rocas que serán visibles sólo tras los pliegues y fracturas de la orogénesis, o un levantamiento de los sedimentos del océano.

La otra parte de los fosfatos depositados en las aguas -como ya se anunció- es absorbida por los organismos vivos, participa en su crecimiento y desarrollo y es devuelta a la naturaleza a través del excremento, que venido de los peces y aves acuáticas es llamado guano, abono.