Forskellen mellem kulstofcyklus og fosforcyklus

Det vigtigste forskel mellem kulstofcyklus og fosforcyklus er det kulstofcyklussen er den biogeokemiske cyklus, der beskriver bevægelsen af kulstof gennem litosfæren, hydrosfæren, biosfæren og atmosfæren. I mellemtiden beskriver fosforcyklus bevægelsen af fosfor gennem lithosfæren, 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, der findes i økosystemerne eller miljøet, er beskrevet af deres biogeokemiske cyklusser. Kulstofcyklus forklarer cirkulation af kulstofelementer gennem luft, jord og vand, mens fosforcyklussen forklarer fosforens opførsel gennem jord og levende organismer. En af de vigtige forskelle mellem kulstofcyklus og fosforcyklus er, at kulstof hovedsageligt bevæger sig troet atmosfæren, mens fosfor ikke interagerer med atmosfæren.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er kulstofcyklus
3. Hvad er fosforcyklus
4. Ligheder mellem kulstofcyklus og fosforcyklus
5. Sammenligning side ved side - Kulstofcyklus vs fosforcyklus i tabelform
6. Resume

Hvad er kulstofcyklus?

Carbon er det mest rigelige element på Jorden. Det er hovedkomponenten i biologiske forbindelser såvel som mineraler. Kulstofcyklus beskriver bevægelsen af kulstof troede planeten. Kulstof hovedsageligt cyklusser troede atmosfæren i gasform. Kulstof findes i atmosfæren som kuldioxidgas (CO₂). CO₂frigives til atmosfæren ved mange processer såsom åndedræt, forbrænding af fossile brændstoffer, industrielle emissioner, mikrobiel respiration og nedbrydning osv..

Metan er en anden form for kulstof i atmosfæren. Planter bruger atmosfærisk kuldioxid til deres fødevareproduktion ved fotosyntesen. Med andre ord fikser planter kuldioxid i kulhydrater og afbalancerer det atmosfæriske kulstof. Desuden opløses kuldioxid direkte i vand. Kuldioxid opløses også i nedbør.

Figur 01: Carbon Cycle

Kulstof findes 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. Nogle organiske kulstof omdannes til fossil, når de forbliver begravet i jorden i mange år. Forbrænding af organiske kulhydrater og fossile brændstoffer frigiver igen kuldioxid i atmosfæren.

Hvad er fosforcyklus?

Fosfor er et vigtigt næringsstof for planter. Da den ofte mangler jorden til afgrødeproduktion og kræves af afgrøder i relativt store mængder, klassificeres den som et vigtigt plantenæringsstof. Fosfor findes i vand, jord og sedimenter, der cykler gennem dem. Fosfor findes oftest i klippeformationer og havsedimenter.

De generelle P-transformationsprocesser i jord er forvitring og nedbør, mineralisering og immobilisering samt adsorption og desorption. Forvitring, mineralisering og desorption øger plantetilgængelig form af fosfor. Immobilisering, nedbør og adsorption mindsker den planteadgangelige form for fosfor.

Jord indeholder mineraler, der er rige på fosfor. Med tiden udsættes disse mineraler for vejrprocessen og frigiver plantetilgængelige former for fosfor til jorden. Når først denne plantetilgængelige form af fosfor frigives til jorden, bliver de hurtigt utilgængelige på grund af fikserings- eller nedbørsprocessen, der forekommer i jorden. I sur jord reagerer uorganisk P med jern og aluminium og fremstiller uopløselige forbindelser, mens uorganisk P reagerer i kold jord, med calcium og magnesium og danner uopløselige komplekser.

Mineralisering er den mikrobielle omdannelse af organisk fosfor til H₂PO₄^- eller HPO₄^2-, former af plantetilgængelige orthophosphater. Mineraliseringshastighed kontrolleres af de fysiske og kemiske faktorer for den samlede mikrobielle aktivitet. Immobilisering sker, når disse plantetilgængelige former for fosfor forbruges af mikrober, hvilket omdanner P til organiske P-former. Det mikrobielle P bliver tilgængeligt over tid, når de dør.

Figur 02: Fosforcyklus

Organisk stof mineraliserer og frigiver fosfor til jordopløsningen. Planter optager disse P fra jordopløsningen i deres vækstperioder. Dette minimerer behovet for kunstgødning 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 plantet tilgængeligt fosfor sig med jordpartikler og bliver fikseret. Den modsatte adsorptionsproces; desorption frigiver adsorberet P tilbage til jordopløsningen.

Cykling af fosfor gennem klipper og sedimenter er hurtigere end cyklus 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 holder sig i jorden eller havet i millioner af år. Cyklussen starter og fortsætter igen, når fosfor frigives fra sedimenterne og klipperne troede vejrprocessen.

Hvad er ligheden mellem kulstofcyklus og fosforcyklus?

Både kulstof og fosfor er vigtige vigtige elementer på jorden.
Carbon- og fosforcykler beskriver bevægelser af kulstof og fosfor gennem jord, vand og luft.
Mikroorganismer er involveret i begge cyklusser.
Begge cyklusser er vigtige for genanvendelse af næringsstoffer.

Hvad er forskellen mellem kulstofcyklus og fosforcyklus?

Kulstofcyklus beskriver bevægelsen af elementet kulstof gennem økosystemerne, mens fosforcyklus beskriver bevægelsen af fosfor troede miljøet. Så dette er den vigtigste forskel mellem kulstofcyklus og fosforcyklus. I modsætning til fosforcyklussen interagerer kulstofcyklusen med atmosfæren. Det er således en anden hovedforskel mellem kulstofcyklus og fosforcyklus.

Desuden foregår kulstofcyklus hurtigt, mens fosforcyklus forekommer langsomt. Derfor kan vi også betragte dette som en forskel mellem kulstofcyklus og fosforcyklus.

Sammendrag - Carbon Cycle vs Phosphorus Cycle

Kulstofcyklus forklarer cirkulationen af kulstof gennem luften, vandet og jorden. I mellemtiden forklarer fosforcyklus bevægelsen af fosfor gennem jord og levende organismer. Endvidere forekommer kulstofcyklussen hurtigt end fosforcyklus, der forekommer langsomt. Derudover interagerer kulstofcyklus med atmosfæren, mens fosforcyklus ikke interagerer med atmosfæren. Så dette er resuméet af forskellen mellem kulstofcyklus og fosforcyklus.

Reference:

1. "Kulstofcyklussen." Khan Academy, tilgængeligt her.
2. "Fosforcyklus." Biologisk ordbog, 5. juni 2017, tilgængelig her.

Billede høflighed:

1. "Carbon cyclus" Af diagram tilpasset fra U.S. DOE, Biologisk og miljømæssigt forskningsinformationssystem. - (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. “Phosphorus Cycle copy” af Welcome1To1The1Jungle på engelsk Wikipedia (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia

Videnskab & natur