A szénciklus és a foszforciklus közötti fő különbség az, hogy a szénciklus az a biogeokémiai körfolyamat, amely leírja a szén mozgását a litoszférán, a hidroszférán, a bioszférán és a légkörön keresztül. Eközben a foszforciklus leírja a foszfor mozgását a litoszférán, a hidroszférán és a bioszférán keresztül.
A szén, a nitrogén és a foszfor három fő elem, amelyek minden élőlény számára fontosak. Ezeknek az elemeknek a keringését az ökoszisztémákban vagy a környezetben jelenlévő biotikus és abiotikus komponenseken keresztül biogeokémiai ciklusaik írják le. A szénciklus a szénelemek levegőn, talajon és vízen keresztül történő keringését magyarázza, míg a foszforciklus a foszfor viselkedését magyarázza a talajon és az élő szervezeteken keresztül. A szénciklus és a foszfor körforgása közötti egyik fontos különbség az, hogy a szén főként a légkört mozgatja, míg a foszfor nem lép kölcsönhatásba a légkörrel.
Mi az a szénciklus?
A szén a legelterjedtebb elem a Földön. A biológiai vegyületek, valamint az ásványi anyagok fő összetevője. A szénciklus leírja a szén mozgását a bolygónkra gondolva. A szén főként gázhalmazállapotúnak gondolta a légkört. A szén a légkörben szén-dioxid-gázként létezik (CO2). CO2 számos folyamat révén kerül a légkörbe, például légzés, fosszilis tüzelőanyagok elégetése, ipari kibocsátások, mikrobiális légzés és bomlás stb.
A metán a szén egy másik formája a légkörben. A növények fotoszintézis útján a légköri szén-dioxidot hasznosítják élelmiszertermelésükhöz. Más szavakkal, a növények a szén-dioxidot szénhidrátokká kötik, és egyensúlyba hozzák a légköri szenet. Ráadásul a szén-dioxid közvetlenül vízben oldódik. A szén-dioxid a csapadékban is feloldódik.
01. ábra: Szénciklus
A szén szerves szénként létezik az élő szervezetekben, beleértve a növényeket és az állatokat is. A talaj szénben is gazdag. Amikor a növények és állatok elpusztulnak, a szerves szén visszatér a talajba. A mikroorganizmusok lebontják a szerves anyagokat, és szenet bocsátanak ki, amelyet a növények ismét fel tudnak venni. A szerves szén egy része fosszíliává alakul, ha évekig a talajban marad. A szerves szén és a fosszilis tüzelőanyagok elégetése során ismét szén-dioxid kerül a légkörbe.
Mi az a foszforciklus?
A foszfor létfontosságú tápanyag a növények számára. Mivel a talajban gyakran hiányzik a növénytermesztéshez, és a növényeknek viszonylag nagy mennyiségben van rá szüksége, a fő növényi tápanyag közé sorolják. A foszfor megtalálható a vízben, a talajban és a rajtuk áthaladó üledékekben. A foszfor leggyakrabban sziklaképződményekben és óceáni üledékekben található.
A talajban az általános P átalakulási folyamatok a mállás és a csapadék, a mineralizáció és az immobilizáció, valamint az adszorpció és a deszorpció. Az időjárás, a mineralizáció és a deszorpció növeli a növények számára hozzáférhető foszforformát. Az immobilizálás, a csapadék és az adszorpció csökkenti a foszfor növényi hozzáférhetőségét.
A talaj foszforban gazdag ásványi anyagokat tartalmaz. Idővel ezek az ásványok az időjárási folyamatnak vannak kitéve, és a növények számára hozzáférhető foszforformákat bocsátanak ki a talajba. Amint azonban ezek a növények számára hozzáférhető foszforformák a talajba kerülnek, gyorsan elérhetetlenné válnak a talajban végbemenő rögzítési vagy kicsapódási folyamat miatt. Savanyú talajban a szervetlen P vassal és alumíniummal reagál, és oldhatatlan vegyületeket képez, míg a bázikus talajban a szervetlen P kalciummal és magnéziummal reagál, és oldhatatlan komplexeket képez.
A mineralizáció a szerves foszfor mikrobiális átalakulása H2PO4– vagy HPO42-, a növényi eredetű ortofoszfátok formái. A mineralizáció sebességét a teljes mikrobiális aktivitás fizikai és kémiai tényezői szabályozzák. Immobilizáció akkor következik be, amikor a foszfornak ezeket a növényi formáit a mikrobák elfogyasztják, és a P-t szerves P formákká alakítják. A mikrobiális P idővel elérhetővé válik, ahogy elpusztulnak.
02. ábra: Foszforciklus
A szerves anyagok mineralizálódnak, és foszfort bocsátanak ki a talajoldatba. A növények növekedési periódusuk során ezeket a P-t a talajoldatból veszik fel. Ez minimálisra csökkenti a műtrágya kijuttatásának szükségességét, valamint a foszfor víztestekbe való kifolyásának és kimosódásának kockázatát, ami környezeti problémákat okozhat.
Az adszorpció egy másik folyamat, amely csökkenti a talajban elérhető foszfor mennyiségét. Az adszorpció során a növényekben elérhető foszfor megköti a talajrészecskéket, és megköt. Az adszorpció ellenkező folyamata; a deszorpció során az adszorbeált P visszakerül a talajoldatba.
A foszfor körforgása a kőzeteken és üledékeken gyorsabb, mint a foszfor körforgása a növényeken és állatokon keresztül. A szerves P visszatér a talajba, amikor a növények és állatok elpusztulnak és lebomlanak. Ezt követően ezek a szerves P az üledékekben és kőzetekben P-vé alakul át, amikor évmilliókig megmaradnak a talajban vagy az óceánban. A ciklus akkor kezdődik és folytatódik, amikor a foszfor felszabadul az üledékekből és a kőzetekből, gondolva a mállási folyamatra.
Mi a hasonlóság a szén- és a foszforciklus között?
- Mind a szén, mind a foszfor a legfontosabb elem a Földön.
- A szén- és foszforciklusok a szén és a foszfor talajon, vízen és levegőn keresztüli mozgását írják le.
- A mikroorganizmusok mindkét ciklusban részt vesznek.
- Mindkét ciklus fontos a tápanyagok újrahasznosításában.
Mi a különbség a szénciklus és a foszforciklus között?
A szénciklus a szén elem mozgását írja le az ökoszisztémákon keresztül, míg a foszforciklus a foszfor mozgását írja le, gondolva a környezetre. Tehát ez a legfontosabb különbség a szénciklus és a foszforciklus között. Ezenkívül a foszforciklussal ellentétben a szénciklus kölcsönhatásba lép a légkörrel. Így ez egy másik fő különbség a szénciklus és a foszforciklus között.
Sőt, a szén körforgása gyorsan, míg a foszfor körforgása lassan megy végbe. Ezért ezt is a szén- és a foszfor-körforgás közötti különbségnek tekinthetjük.
Összefoglaló – Szénciklus vs foszforciklus
A szén körforgása megmagyarázza a szén keringését a levegőn, a vízen és a talajon keresztül. Eközben a foszfor körforgása magyarázza a foszfor mozgását a talajon és az élő szervezeteken keresztül. Ezenkívül a szénciklus gyorsabban megy végbe, mint a foszfor körforgása, amely lassan megy végbe. Ezenkívül a szénciklus kölcsönhatásba lép a légkörrel, míg a foszforciklus nem lép kölcsönhatásba a légkörrel. Tehát ez a szénciklus és a foszforciklus közötti különbség összefoglalása.
