Galvenā atšķirība starp oglekļa ciklu un fosfora ciklu ir tā, ka oglekļa cikls ir bioģeoķīmiskais cikls, kas raksturo oglekļa kustību caur litosfēru, hidrosfēru, biosfēru un atmosfēru. Tikmēr fosfora cikls apraksta fosfora kustību caur litosfēru, hidrosfēru un biosfēru.
Ogleklis, slāpeklis un fosfors ir trīs galvenie elementi, kas ir svarīgi visām dzīvajām būtnēm. Šo elementu cirkulāciju caur biotiskajiem un abiotiskajiem komponentiem, kas atrodas ekosistēmās vai vidē, apraksta to bioģeoķīmiskie cikli. Oglekļa cikls izskaidro oglekļa elementu cirkulāciju caur gaisu, augsni un ūdeni, savukārt fosfora cikls izskaidro fosfora uzvedību caur augsni un dzīviem organismiem. Viena no būtiskajām atšķirībām starp oglekļa ciklu un fosfora ciklu ir tā, ka ogleklis galvenokārt pārvieto atmosfēru, savukārt fosfors neiedarbojas ar atmosfēru.
Kas ir oglekļa cikls?
Ogleklis ir visizplatītākais elements uz Zemes. Tā ir galvenā bioloģisko savienojumu, kā arī minerālvielu sastāvdaļa. Oglekļa cikls apraksta oglekļa kustību, domājot par planētu. Oglekļa cikli galvenokārt domā, ka atmosfēra ir gāzveida formā. Ogleklis pastāv atmosfērā kā oglekļa dioksīda gāze (CO2). CO2 tiek izdalīts atmosfērā daudzu procesu rezultātā, piemēram, elpošana, fosilā kurināmā sadedzināšana, rūpnieciskās emisijas, mikrobu elpošana un sadalīšanās utt.
Metāns ir vēl viens oglekļa veids atmosfērā. Augi fotosintēzes ceļā izmanto atmosfēras oglekļa dioksīdu pārtikas ražošanai. Citiem vārdiem sakot, augi piesaista oglekļa dioksīdu ogļhidrātos un līdzsvaro atmosfēras oglekli. Turklāt oglekļa dioksīds izšķīst tieši ūdenī. Oglekļa dioksīds izšķīst arī nokrišņos.
Attēls 01: Oglekļa cikls
Ogleklis pastāv kā organiskais ogleklis dzīvos organismos, tostarp augos un dzīvniekos. Augsne ir bagāta arī ar oglekli. Kad augi un dzīvnieki mirst, organiskais ogleklis atgriežas augsnē. Mikroorganismi sadala organiskos materiālus un izdala oglekli, ko augi atkal var absorbēt. Daļa organiskā oglekļa pārvēršas par fosiliju, ja tie daudzus gadus paliek aprakti augsnē. Organiskā oglekļa un fosilā kurināmā sadedzināšana atkal izdala oglekļa dioksīdu atmosfērā.
Kas ir fosfora cikls?
Fosfors ir augiem svarīga barības viela. Tā kā augsnē tā bieži trūkst kultūraugu audzēšanai un kultūraugiem tas ir vajadzīgs salīdzinoši lielos daudzumos, to klasificē kā galveno augu barības vielu. Fosforu var atrast ūdenī, augsnē un nogulumos, kas cirkulē caur tiem. Fosfors visbiežāk atrodams iežu veidojumos un okeāna nogulumos.
Vispārējie P transformācijas procesi augsnē ir laikapstākļi un nokrišņi, mineralizācija un imobilizācija, kā arī adsorbcija un desorbcija. Laikapstākļi, mineralizācija un desorbcija palielina augiem pieejamo fosfora formu. Imobilizācija, nokrišņi un adsorbcija samazina augiem pieejamo fosfora formu.
Augsnē ir minerālvielas, kas ir bagātas ar fosforu. Laika gaitā šie minerāli tiek pakļauti atmosfēras iedarbībai un augsnē izdala augiem pieejamās fosfora formas. Taču, tiklīdz šie augiem pieejamie fosfora veidi nonāk augsnē, tie ātri kļūst nepieejami augsnē notiekošā fiksācijas vai nokrišņu procesa dēļ. Skābā augsnē neorganiskais P reaģē ar dzelzi un alumīniju un veido nešķīstošus savienojumus, savukārt bāziskā augsnē neorganiskais P reaģē ar kalciju un magniju un veido nešķīstošus kompleksus.
Mineralizācija ir organiskā fosfora mikrobu pārvēršana par H2PO4– vai HPO42-, augos pieejamo ortofosfātu formas. Mineralizācijas ātrumu kontrolē kopējās mikrobu aktivitātes fizikālie un ķīmiskie faktori. Imobilizācija notiek, kad šīs augiem pieejamās fosfora formas patērē mikrobi, pārvēršot P organiskās P formās. Mikroorganisms P būs pieejams laika gaitā, jo tie mirst.
Attēls 02: Fosfora cikls
Organiskās vielas mineralizējas un izdala fosforu augsnes šķīdumā. Augi šo P uzņem no augsnes šķīduma augšanas periodos. Tas samazina vajadzību pēc mēslojuma un fosfora noteces un izskalošanās risku ūdenstilpēs, kas var radīt vides problēmas.
Adsorbcija ir vēl viens process, kas samazina pieejamo fosfora formu augsnē. Adsorbcijas laikā augiem pieejamais fosfors saistās ar augsnes daļiņām un nofiksējas. Pretējs adsorbcijas process; desorbcija atbrīvo adsorbēto P atpakaļ augsnes šķīdumā.
Fosfora cikls caur akmeņiem un nogulsnēm ir ātrāks nekā fosfora cikls caur augiem un dzīvniekiem. Organiskais P atgriežas augsnē, kad augi un dzīvnieki mirst un sadalās. Pēc tam šie organiskie P nogulumos un iežos pārvēršas par P, kad tie saglabājas augsnē vai okeānā miljoniem gadu. Cikls sākas un turpinās, kad fosfors tiek atbrīvots no nogulsnēm un akmeņiem, ņemot vērā laikapstākļu procesu.
Kādas ir līdzības starp oglekļa ciklu un fosfora ciklu?
- Gan ogleklis, gan fosfors ir galvenie svarīgi elementi uz Zemes.
- Oglekļa un fosfora cikli raksturo oglekļa un fosfora kustību pa augsni, ūdeni un gaisu.
- Mikroorganismi ir iesaistīti abos ciklos.
- Abi cikli ir svarīgi barības vielu pārstrādē.
Kāda ir atšķirība starp oglekļa ciklu un fosfora ciklu?
Oglekļa cikls apraksta elementa oglekļa kustību pa ekosistēmām, savukārt fosfora cikls apraksta fosfora kustību, domājot par vidi. Tātad, šī ir galvenā atšķirība starp oglekļa ciklu un fosfora ciklu. Turklāt atšķirībā no fosfora cikla oglekļa cikls mijiedarbojas ar atmosfēru. Tādējādi tā ir vēl viena galvenā atšķirība starp oglekļa ciklu un fosfora ciklu.
Turklāt oglekļa cikls notiek ātri, savukārt fosfora cikls notiek lēni. Tāpēc arī to varam uzskatīt par atšķirību starp oglekļa ciklu un fosfora ciklu.
Kopsavilkums - oglekļa cikls pret fosfora ciklu
Oglekļa cikls izskaidro oglekļa cirkulāciju pa gaisu, ūdeni un augsni. Tikmēr fosfora cikls izskaidro fosfora kustību caur augsni un dzīviem organismiem. Turklāt oglekļa cikls notiek ātrāk nekā fosfora cikls, kas notiek lēni. Turklāt oglekļa cikls mijiedarbojas ar atmosfēru, savukārt fosfora cikls mijiedarbojas ar atmosfēru. Tātad, šis ir atšķirības starp oglekļa ciklu un fosfora ciklu kopsavilkums.
