Het belangrijkste verschil tussen koolstofcyclus en fosforcyclus is dat de koolstofcyclus de biogeochemische cyclus is die de beweging van koolstof door de lithosfeer, hydrosfeer, biosfeer en atmosfeer beschrijft. Ondertussen beschrijft de fosforcyclus de beweging van fosfor door de lithosfeer, hydrosfeer en biosfeer.
Koolstof, stikstof en fosfor zijn drie belangrijke elementen die belangrijk zijn voor alle levende wezens. De circulatie van deze elementen via biotische en abiotische componenten die aanwezig zijn in de ecosystemen of het milieu wordt beschreven door hun biogeochemische cycli. Koolstofcyclus verklaart de circulatie van koolstofelementen door lucht, bodem en water, terwijl de fosforcyclus het gedrag van fosfor door bodem en levende organismen verklaart. Een van de belangrijke verschillen tussen koolstofcyclus en fosforcyclus is dat koolstof voornamelijk door de atmosfeer beweegt, terwijl fosfor geen interactie aangaat met de atmosfeer.
Wat is koolstofcyclus?
Koolstof is het meest voorkomende element op aarde. Het is het hoofdbestanddeel van biologische verbindingen en mineralen. Koolstofcyclus beschrijft de beweging van koolstof door de planeet. Koolstofkringen dachten voornamelijk aan de atmosfeer in gasvorm. Koolstof komt in de atmosfeer voor als kooldioxidegas (CO2). CO2 komt in de atmosfeer vrij door vele processen zoals ademhaling, verbranding van fossiele brandstoffen, industriële emissies, microbiële ademhaling en ontbinding, enz.
Methaan is een andere vorm van koolstof in de atmosfeer. Planten gebruiken atmosferische koolstofdioxide voor hun voedselproductie door fotosynthese. Met andere woorden, planten zetten koolstofdioxide vast in koolhydraten en brengen de atmosferische koolstof in evenwicht. Bovendien lost koolstofdioxide direct op in water. Kooldioxide lost ook op in neerslag.
Figuur 01: Koolstofcyclus
Koolstof bestaat als organische koolstof in levende organismen, waaronder planten en dieren. De bodem is ook rijk aan koolstof. Wanneer planten en dieren sterven, keert organische koolstof terug naar de bodem. Micro-organismen breken organische materialen af en geven koolstof af die weer door de planten kan worden opgenomen. Sommige organische koolstof wordt omgezet in fossiel wanneer ze vele jaren in de grond begraven blijven. Bij verbranding van organische koolstoffen en fossiele brandstoffen komt opnieuw koolstofdioxide vrij in de atmosfeer.
Wat is fosforcyclus?
Fosfor is een essentiële voedingsstof voor planten. Omdat het vaak een tekort heeft aan de bodem voor de productie van gewassen en door gewassen in relatief grote hoeveelheden nodig is, wordt het geclassificeerd als een belangrijke voedingsstof voor planten. Fosfor is te vinden in water, bodem en sedimenten die er doorheen fietsen. Fosfor wordt het meest aangetroffen in rotsformaties en oceaansedimenten.
De algemene P-transformatieprocessen in de bodem zijn verwering en neerslag, mineralisatie en immobilisatie, en adsorptie en desorptie. Verwering, mineralisatie en desorptie verhogen de voor planten toegankelijke vorm van fosfor. Immobilisatie, neerslag en adsorptie verminderen de voor planten toegankelijke vorm van fosfor.
De bodem bevat mineralen die rijk zijn aan fosfor. Na verloop van tijd worden deze mineralen onderworpen aan het verweringsproces en geven ze voor planten toegankelijke vormen van fosfor af aan de bodem. Zodra deze voor planten toegankelijke vorm van fosfor aan de bodem wordt afgegeven, zijn ze echter snel niet meer beschikbaar vanwege het fixatie- of neerslagproces dat in de bodem plaatsvindt. In zure grond reageert anorganisch P met ijzer en aluminium en maakt onoplosbare verbindingen, terwijl in basische grond anorganisch P reageert met calcium en magnesium en onoplosbare complexen vormt.
Mineralisatie is de microbiële omzetting van organisch fosfor in H2PO4– of HPO42-, vormen van voor planten beschikbare orthofosfaten. De mineralisatiesnelheid wordt bepaald door de fysische en chemische factoren van de algemene microbiële activiteit. Immobilisatie vindt plaats wanneer deze voor planten toegankelijke vormen van fosfor worden geconsumeerd door microben, waardoor P in organische P-vormen verandert. De microbiële P zal na verloop van tijd beschikbaar komen als ze afsterven.
Figuur 02: Fosforcyclus
Organische stof mineraliseert en geeft fosfor af aan de bodemoplossing. Planten nemen deze P op uit de bodemoplossing tijdens hun groeiperiode. Dit minimaliseert de behoefte aan kunstmesttoepassingen en het risico van afvloeiing en uitloging van fosfor naar de waterlichamen die milieuproblemen kunnen veroorzaken.
Adsorptie is een ander proces dat de beschikbare vorm van fosfor in de bodem vermindert. Tijdens adsorptie bindt plantaardig beschikbaar fosfor zich met bodemdeeltjes en wordt het gefixeerd. Het tegenovergestelde proces van adsorptie; desorptie geeft geadsorbeerd P terug aan de bodemoplossing.
De kringloop van fosfor door rotsen en sedimenten is sneller dan de kringloop van fosfor door planten en dieren. Organische P keert terug naar de bodem wanneer planten en dieren sterven en ontbinden. Daarna transformeren deze organische P in P in sedimenten en rotsen wanneer ze miljoenen jaren in de bodem of oceaan blijven. De cyclus begint en gaat weer verder wanneer de fosfor vrijkomt uit de sedimenten en rotsen door het verweringsproces.
Wat zijn de overeenkomsten tussen koolstofcyclus en fosforcyclus?
- Zowel koolstof als fosfor zijn belangrijke belangrijke elementen op aarde.
- Koolstof- en fosforcycli beschrijven de bewegingen van koolstof en fosfor door bodem, water en lucht.
- Micro-organismen zijn bij beide cycli betrokken.
- Beide cycli zijn belangrijk bij het recyclen van voedingsstoffen.
Wat is het verschil tussen koolstofcyclus en fosforcyclus?
De koolstofcyclus beschrijft de beweging van het element koolstof door de ecosystemen, terwijl de fosforcyclus de beweging van fosfor door de omgeving beschrijft. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen koolstofcyclus en fosforcyclus. Bovendien interageert de koolstofcyclus, in tegenstelling tot de fosforcyclus, met de atmosfeer. Het is dus een ander belangrijk verschil tussen koolstofcyclus en fosforcyclus.
Bovendien vindt de koolstofcyclus snel plaats, terwijl de fosforcyclus langzaam plaatsvindt. Daarom kunnen we dit ook beschouwen als een verschil tussen koolstofcyclus en fosforcyclus.
Samenvatting – Koolstofcyclus versus fosforcyclus
Koolstofcyclus verklaart de circulatie van koolstof door de lucht, het water en de bodem. Ondertussen verklaart de fosforcyclus de beweging van fosfor door de bodem en levende organismen. Bovendien vindt de koolstofcyclus sneller plaats dan de fosforcyclus, die langzaam plaatsvindt. Bovendien interageert de koolstofcyclus met de atmosfeer, terwijl de fosforcyclus geen interactie heeft met de atmosfeer. Dit is dus de samenvatting van het verschil tussen koolstofcyclus en fosforcyclus.
