46.3E: El ciclo del fósforo
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El fósforo es un nutriente esencial para los procesos vivos. Es un componente importante del ácido nucleico, tanto del ADN como del ARN; de los fosfolípidos, el componente principal de las membranas celulares; y, como el fosfato de calcio, constituye los componentes de soporte de nuestros huesos. El fósforo suele ser el nutriente limitante (necesario para el crecimiento) en los ecosistemas acuáticos.
El fósforo se presenta en la naturaleza como el ion fosfato (PO 4 3 −). Además de la escorrentía de fosfato como resultado de la actividad humana, la escorrentía natural de la superficie ocurre cuando se lixivia de rocas que contienen fosfato por medio de la intemperie, enviando así fosfatos a ríos, lagos y océanos. Esta roca tiene sus orígenes en el océano. Los sedimentos oceánicos que contienen fosfato se forman principalmente a partir de los cuerpos de los organismos oceánicos y de sus excreciones. Sin embargo, en regiones remotas, las cenizas volcánicas, los aerosoles y el polvo mineral también pueden ser fuentes significativas de fosfato. Este sedimento luego es trasladado a la tierra a lo largo del tiempo geológico por la elevación de áreas de la superficie terrestre.
El fósforo también se intercambia recíprocamente entre el fosfato disuelto en el océano y los ecosistemas marinos. El movimiento del fosfato del océano a la tierra y a través del suelo es extremadamente lento, teniendo el ion fosfato promedio un tiempo de residencia oceánica entre 20,000 y 100,000 años.
El exceso de fósforo y nitrógeno que ingresa a estos ecosistemas a partir de la escorrentía de fertilizantes y de las aguas residuales provoca un crecimiento excesivo de microorganismos y agota el oxígeno disuelto, lo que lleva a la muerte de muchas fauna ecosistémicas, como los mariscos y los peces. Este proceso es responsable de zonas muertas en lagos y en las desembocaduras de muchos ríos importantes.
Una zona muerta es un área dentro de un ecosistema de agua dulce o marino donde grandes áreas están agotadas de su flora y fauna normales. Estas zonas pueden ser causadas por eutrofización, derrames de petróleo, vertimiento de productos químicos tóxicos y otras actividades humanas. El número de zonas muertas ha ido en aumento desde hace varios años; más de 400 de estas zonas estaban presentes a partir de 2008. Una de las peores zonas muertas es frente a la costa de Estados Unidos en el Golfo de México, donde la escorrentía de fertilizantes de la cuenca del río Mississippi ha creado una zona muerta de más de 8,463 millas cuadradas. La escorrentía de fosfato y nitrato de los fertilizantes también afecta negativamente a varios ecosistemas de lagos y bahías, incluida la bahía de Chesapeake en el este de Estados Unidos, que fue uno de los primeros ecosistemas en haber identificado zonas muertas.
Puntos Clave
- El fósforo, un componente principal del ácido nucleico y los fosfolípidos, también constituye los componentes de soporte de nuestros huesos; a menudo es necesario para el crecimiento en ecosistemas acuáticos.
- Los fosfatos (PO 4 3 −) se envían a ríos, lagos y océanos mediante lixiviación y escorrentía superficial natural.
- Los sedimentos oceánicos que contienen fosfato se mueven lentamente hacia la tierra por la elevación de áreas de la superficie terrestre.
- El exceso de fósforo y nitrógeno en el ecosistema conduce a la muerte de muchos organismos, provocando zonas muertas.
- Las zonas muertas son causadas por eutrofización, derrames de petróleo, vertimiento de productos químicos tóxicos y otras actividades humanas.
Términos Clave
- eutrofización: proceso por el cual los niveles excesivos de nitrógeno o fósforo provocan un crecimiento excesivo de microorganismos, agotan los niveles de oxígeno disuelto y matan la fauna del ecosistema
- zona muerta: un área dentro de un ecosistema de agua dulce o marino donde grandes áreas están agotadas de su flora y fauna normales; causada por la contaminación excesiva de nutrientes