ciclo del fosforo

 

Il ciclo del fosforo è tipicamente sedimentario: infatti il comparto di riserva è costituito, quasi esclusivamente, dalle rocce fosfatiche; solo quando esse riemergono per eventi geologici, il fosforo può entrare in circolazione per azione erosiva atmosferica o per solubilizzazione dei fosfati insolubili.

I prodotti di erosione, contenenti fosfati solubili, passano dalla litosfera alla pedosfera, dove possono essere assorbiti e organicati dalle piante (assorbimento_del_fosforo).

Il fosforo a differenza di elementi come carbonio, azoto, zolfo, viene incorporato nelle molecole organiche senza subire reazioni di riduzione.

Il fosforo organicato dalle piante entra poi nelle catene alimentari (flussi di energia e produttività).

I microrganismi del suolo che degradano i detriti vegetali e animali liberano nuovamente fosforo inorganico, generalmente sotto forma di fosfati; che vengono riutilizzati dalle piante.

Infatti, poiché il fosforo è generalmente scarso, partecipa a un processo di riciclizzazione.

Parte dei fosfati presenti nel terreno viene dilavata dalle piogge e portata al mare, dove viene utilizzata parzialmente da alghe e animali marini.

Parte del fosfato che arriva in mare viene restituita alla terra da organismi che si cibano di pesci (guano); un'altra parte invece si deposita nei sedimenti della zona litorale e del fondo del mare (fosforo_nei_sedimenti).

 

 

 

 


Ciclo del fosforo

Lo schema rappresenta in sintesi le direzioni dei flussi di fosforo tra le tre sfere:

biosfera,

litosfera,

idrosfera.

L'atmosfera in effetti non entra nel ciclo, dato che il fosforo è presente quasi esclusivamente in forma di fosfato, non volatile.

Si vede che gli scambi avvengono sempre mediante la litosfera, salvo il riciclo che avviene nell'ambito della biosfera (se si comprendono anche i resti organici).

ciclop1.bmp (189574 byte)

 

 


Assorbimento del fosforo

Gli stati_di_ossidazione_del_fosforo sono diversi, ma il fosforo può venire assorbito dalle radici solo nel suo massimo stato di ossidazione, cioè 5.

A seconda del pH del mezzo, viene utilizzato:

a pH<7 come anione diidrogenofosfato H2PO4-

a pH>7 come anione monoidrogenofosfato HPO4--

 

 


Stati di ossidazione del fosforo

 

Il fosforo presenta non molti stati di ossidazione: +5, +3, 0, -2 (abbastanza raro) e -3.

Lo stato di ossidazione -3, analogo a quello dell'azoto nell'ammoniaca, è rappresentato dalla fosfina PH3, mentre il -2 dalla difosfina PH2PH2; ambedue sono spesso prodotte per decomposizione anaerobica di sostanze organiche e danno origine, poiché si infiammano spontaneamente all'aria, ai cosiddetti "fuochi fatui" visibili talvolta nei cimiteri (di notte).

noxfosf.bmp (100462 byte)

 

 

 


Guano

Il guano è costituito da depositi di escrementi di uccelli marini e rappresenta una riserva di fosfato inorganico che dal mare ritorna alla terraferma, cioè in ciclo; i giganteschi depositi di guano sulle coste del Perù sono correntemente utilizzati dall'uomo per i concimi.

Questo trasferimento di fosforo mediato dagli uccelli sta continuando, ma con una velocità inferiore a quella del passato, perciò questa modalità di ritorno del fosforo alla terraferma è attualmente insufficiente per rimpiazzare il fosforo che dalla terraferma torna al mare.

 

 

 


Fosforo nei sedimenti

Le acque dell'oceano sono stratificate a causa della diversa densità: quelle più dense, più fredde e a maggior contenuto di sali rimangono sul fondo, dove continuano ad arricchirsi di fosfati e di altre sostanze nutritive.

Le acque oceaniche profonde circolano lentamente, tanto che occorrono migliaia di anni per una circolazione completa.

Piccole quantità di fosfati sono incorporate in sedimenti marini come i fanghi rossi di mare profondo e le rocce carbonatiche.

La decomposizione delle sostanze organiche lascia nei sedimenti piccole sfere, (dette pisoliti) di apatiti, fluorofosfato di calcio. Le correnti ascendenti li depositano sulle piattaforme continentali da dove, in parte, ritornano alle terre emerse per fenomeni tettonici.

 

 


Apatiti

Le apatiti hanno formula generale 3Ca3(PO4)2.CaX2

in cui X è uno degli anioni fluoruro F-, cloruro Cl-, ossidrile OH-.

Si parla così di fluoroapatiti, cloroapatiti, idrossiapatiti, in funzione della natura di X.

Possono presentarsi in diverse forme cristalline

Apatipri.bmp (20086 byte)

apatite prismatica

apatite tabulare

Apatitab.bmp (31702 byte)

 

 

 

torna su