Nøgleforskellen mellem kulstofkredsløb og fosforkredsløb er, at kulstofkredsløbet er det biogeokemiske kredsløb, der beskriver kulstofbevægelsen gennem litosfæren, hydrosfæren, biosfæren og atmosfæren. I mellemtiden beskriver fosforkredsløbet bevægelsen af fosfor gennem litosfæren, hydrosfæren og biosfæren.
Kulstof, nitrogen og fosfor er tre hovedelementer, der er vigtige for alle levende væsener. Cirkulation af disse elementer via biotiske og abiotiske komponenter til stede i økosystemerne eller miljøet er beskrevet ved deres biogeokemiske kredsløb. Kulstofkredsløbet forklarer cirkulationen af kulstofelementer gennem luft, jord og vand, mens fosforkredsløbet forklarer fosfors adfærd gennem jord og levende organismer. En af de vigtige forskelle mellem kulstofkredsløb og fosforkredsløb er, at kulstof hovedsageligt flytter atmosfæren, mens fosfor ikke interagerer med atmosfæren.
Hvad er kulstofkredsløb?
Carbon er det mest udbredte grundstof på Jorden. Det er hovedbestanddelen af biologiske forbindelser såvel som mineraler. Carbon cyklus beskriver bevægelsen af kulstof troede planeten. Carbon hovedsageligt cykler troede atmosfæren i gasform. Kulstof findes i atmosfæren som kuldioxidgas (CO2). CO2 frigives til atmosfæren ved mange processer såsom respiration, afbrænding af fossile brændstoffer, industrielle emissioner, mikrobiel respiration og nedbrydning osv.
Metan er en anden form for kulstof i atmosfæren. Planter udnytter atmosfærisk kuldioxid til deres fødevareproduktion ved fotosyntese. Med andre ord binder planter kuldioxid til kulhydrater og balancerer det atmosfæriske kulstof. Desuden opløses kuldioxid direkte i vand. Kuldioxid opløses også i nedbør.
Figur 01: Kulstofcyklus
Carbon eksisterer som organisk kulstof i levende organismer, herunder planter og dyr. Jorden er også rig på kulstof. Når planter og dyr dør, vender organisk kulstof tilbage til jorden. Mikroorganismer nedbryder organiske materialer og frigiver kulstof, som igen kan optages af planterne. Noget organisk kulstof omdannes til fossilt, når det forbliver begravet i jorden i mange år. Forbrænding af organisk kulstof og fossile brændstoffer frigiver igen kuldioxid til atmosfæren.
Hvad er fosforcyklus?
Fosfor er et vigtigt næringsstof for planter. Da det ofte er mangelfuldt i jorden til afgrødeproduktion og kræves af afgrøder i relativt store mængder, er det klassificeret som et vigtigt plantenæringsstof. Fosfor kan findes i vand, jord og sedimenter, der kredser gennem dem. Fosfor findes oftest i klippeformationer og havsedimenter.
De generelle P-transformationsprocesser i jord er forvitring og nedbør, mineralisering og immobilisering og adsorption og desorption. Forvitring, mineralisering og desorption øger plantens tilgængelige form for fosfor. Immobilisering, nedbør og adsorption reducerer plantetilgængelig form for fosfor.
Jord indeholder mineraler, der er rige på fosfor. Med tiden udsættes disse mineraler for forvitringsprocessen og frigiver plantetilgængelige former for fosfor til jorden. Men når først disse plantetilgængelige former for fosfor frigives til jorden, bliver de hurtigt utilgængelige på grund af fikserings- eller udfældningsprocessen, der finder sted i jorden. I sur jord reagerer uorganisk P med jern og aluminium og danner uopløselige forbindelser, mens uorganisk P i basisk jord reagerer med calcium og magnesium og danner uopløselige komplekser.
Mineralisering er den mikrobielle omdannelse af organisk fosfor til H2PO4– eller HPO42-, former for plantetilgængelige orthophosphater. Mineraliseringshastigheden styres af de fysiske og kemiske faktorer af den samlede mikrobielle aktivitet. Immobilisering opstår, når disse plantetilgængelige former for fosfor forbruges af mikrober, hvilket gør P til organiske P-former. Det mikrobielle P vil blive tilgængeligt over tid, efterhånden som de dør.
Figur 02: Fosforcyklus
Organisk materiale mineraliserer og frigiver fosfor til jordopløsningen. Planter optager disse P fra jordopløsningen i deres vækstperioder. Dette minimerer behovet for gødningsudbringning og risikoen for afstrømning og udvaskning af fosfor til vandområderne, der kan skabe miljøproblemer.
Adsorption er en anden proces, der reducerer den tilgængelige form for fosfor i jorden. Under adsorption binder plantetilgængeligt fosfor med jordpartikler og bliver fikseret. Den modsatte adsorptionsproces; desorption frigiver adsorberet P tilbage til jordopløsningen.
Fosfors kredsløb gennem klipper og sedimenter er hurtigere end kredsløbet af fosfor gennem planter og dyr. Organisk P vender tilbage til jorden, når planter og dyr dør og nedbrydes. Derefter omdannes disse organiske P til P i sedimenter og klipper, når de forbliver i jorden eller havet i millioner af år. Cyklussen starter og fortsætter igen, når fosforet frigives fra sedimenterne og klipperne, der tænkte over forvitringsprocessen.
Hvad er lighederne mellem kulstofkredsløb og fosforkredsløb?
- Både kulstof og fosfor er vigtige vigtige grundstoffer på jorden.
- Kulstof- og fosforkredsløb beskriver kulstofs og fosfors bevægelser gennem jord, vand og luft.
- Mikroorganismer er involveret i begge cyklusser.
- Begge cyklusser er vigtige for genanvendelse af næringsstoffer.
Hvad er forskellen mellem kulstofkredsløb og fosforkredsløb?
Kulstofkredsløbet beskriver bevægelsen af grundstoffet kulstof gennem økosystemerne, mens fosforkredsløbet beskriver bevægelsen af fosfor, der tænkes på miljøet. Så dette er den vigtigste forskel mellem kulstofcyklus og fosforcyklus. Desuden, i modsætning til fosforkredsløbet, interagerer kulstofkredsløbet med atmosfæren. Det er således en anden væsentlig forskel mellem kulstofkredsløb og fosforkredsløb.
Desuden foregår kulstofkredsløbet hurtigt, mens fosforkredsløbet sker langsomt. Derfor kan vi også betragte dette som en forskel mellem kulstofkredsløb og fosforkredsløb.
Opsummering – Carbon Cycle vs Phosphorus Cycle
Kulstofkredsløb forklarer cirkulationen af kulstof gennem luften, vandet og jorden. I mellemtiden forklarer fosforkredsløbet bevægelsen af fosfor gennem jord og levende organismer. Desuden sker kulstofkredsløbet hurtigt end fosforkredsløb, som sker langsomt. Desuden interagerer kulstofkredsløbet med atmosfæren, mens fosforkredsløbet ikke interagerer med atmosfæren. Så dette er opsummeringen af forskellen mellem kulstofkredsløb og fosforkredsløb.
