Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ιονίων Νήσων Τμήμα Τεχνολόγων Περιβάλλοντος Κατεύθυνση Τεχνολογιών Φυσικού Περιβάλλοντος ΜΑΘΗΜΑ: Γενική Οικολογία 4 η Ενότητα Βιογεωχημικός κύκλος φωσφόρου (P) & Υδρολογικός Κύκλος Εισηγητής: Δρ. Γιώργος Καρρής (Καθηγητής Εφαρμογών) Το περιεχόμενο του μαθήματος διατίθεται με άδεια Creative Commons εκτός και αν αναφέρεται διαφορετικά Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.
Ο κύκλος του φωσφόρου (Ρ) Ο φώσφορος αποτελεί απαραίτητο στοιχείο για την ανάπτυξη αυτότροφων και ετερότροφων οργανισμών καθώς αποτελεί συστατικό στοιχείο των πρωτεϊνών Εντοπίζεται στη φύση σε αρκετά περιορισμένες ποσότητες και κυρίως με τη μορφή των φωσφορικών αλάτων Οι οργανισμοί έχουν αναπτύξει μηχανισμούς συσσώρευσης του πολύτιμου φωσφόρου Η ανακύκλωση του φωσφόρου στηρίζεται στη λειτουργία ιζηματογενούς κύκλου (δεξαμενή αποθήκευσης του φωσφόρου: κρυσταλλικά πετρώματα των φωσφορικών αλάτων) Στον κύκλο του φωσφόρου δεν υπάρχει αέρια φάση Η δεξαμενή ανταλλαγής του κύκλου περιλαμβάνει την ανακύκλωση ανάμεσα στους οργανισμούς, στο έδαφος και στα θαλάσσια ιζήματα (βλ. επόμενο σχήμα)
Φάσεις του κύκλου του φωσφόρου Διέλευση των φωσφορικών αλάτων του εδάφους μέσα από τις τροφικές αλυσίδες Απόπλυση των φωσφορικών από το έδαφος Απελευθέρωση των φωσφορικών από τα πετρώματα
Διέλευση των φωσφορικών αλάτων του εδάφους μέσα από τις τροφικές αλυσίδες Απορρόφηση των υδατοδιαλυτών φωσφορικών αλάτων (οργανικών και ανόργανων) από το ριζικό σύστημα των φυτών Χρησιμοποίηση των φωσφορικών αλάτων από τους παραγωγούς στην πρωτεϊνοσύνθεση Διέλευση των φωσφορικών και στα υπόλοιπα βιοτικά στοιχεία των οικοσυστημάτων (καταναλωτές) μέσα από τη ροή ενέργειας (κατανάλωση) Απελευθέρωση ποσότητας φωσφορικών αλάτων ως αποτέλεσμα την αποικοδόμησης του νεκρού οργανικού υλικού από τους μικροοργανισμούς του εδάφους Ενδεχόμενη ακινητοποίηση ανόργανων φωσφορικών αλάτων σε μικροοργανισμούς για την κάλυψη των τροφικών τους απαιτήσεων, τα οποία γίνονται ξανά διαθέσιμα για το οικοσύστημα μετά το θάνατο τους
Απόπλυση των φωσφορικών από το έδαφος Σημαντικό ποσοστό των φωσφορικών (όπως και των νιτρικών) μεταφέρονται μέσω της απόπλυσης από το έδαφος σε υδάτινους αποδέκτες όπου και τελικώς απορροφούνται στα ιζήματα τους και χάνονται για τα χερσαία οικοσυστήματα Για την ανακύκλωση του φωσφόρου που έχει δεσμευτεί σε θαλάσσια ιζήματα απαραίτητη είναι η δράση των θαλάσσιων ρευμάτων Η «επανένταξη» στον κύκλο του φωσφόρου και η επαναχρησιμοποίηση του θρεπτικού στοιχείου από τα ρηχά θαλάσσια ιζήματα επιτυγχάνεται μέσω των αποθέσεων γκουανό
Ερώτηση Οι αποθέσεις γκουανό από τα ψαροφάγα πουλιά παίζουν πιο σημαντικό ρόλο στην ανακύκλωση των νιτρικών ή των φωσφορικών?
Απελευθέρωση των φωσφορικών από τα πετρώματα Η φυσική απελευθέρωση των δεσμευμένων φωσφορικών στα πετρώματα και η επανένταξη τους στη δεξαμενή ανταλλαγής επιτυγχάνεται με αργούς και ασταθείς ρυθμούς μέσω της διάβρωσης και της αποσάθρωσης και ενισχύεται με την ηφαιστειακή δραστηριότητα Η απελευθέρωση των φωσφορικών από τα πετρώματα μπορεί να επιτευχθεί και μέσω της εξόρυξης με σκοπό την παρασκευή λιπασμάτων πλούσια σε φώσφορο ΠΡΟΣΟΧΗ: Η χρήση φωσφορικών λιπασμάτων οξύνει το πρόβλημα έλλειψης επαρκών ποσοτήτων φωσφόρου στη δεξαμενή ανταλλαγής λόγω της απόπλυσης των εδαφών
Ο κύκλος του φωσφόρου
Yδρολογικός κύκλος
Επεξήγηση όρων χρήσης έργων τρίτων διαθέσιμο με άδεια CC-BY διαθέσιμο με άδεια CC-BY-SA διαθέσιμο με άδεια CC-BY-ND διαθέσιμο με άδεια CC-BY-NC διαθέσιμο με άδεια CC-BY-NC-SA διαθέσιμο με άδεια CC-BY-NC-ND διαθέσιμο με άδεια CC0 Public Domain διαθέσιμο ως κοινό κτήμα Δεν επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου, παρά μόνο εάν ζητηθεί εκ νέου άδεια από το δημιουργό. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου και η δημιουργία παραγώγων αυτού με απλή αναφορά του δημιουργού. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού, και διάθεση του έργου ή του παράγωγου αυτού με την ίδια άδεια. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού. Δεν επιτρέπεται η δημιουργία παραγώγων του έργου. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού. Δεν επιτρέπεται η εμπορική χρήση του έργου. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού και διάθεση του έργου ή του παράγωγου αυτού με την ίδια άδεια. Δεν επιτρέπεται η εμπορική χρήση του έργου. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού. Δεν επιτρέπεται η εμπορική χρήση του έργου και η δημιουργία παραγώγων του. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου, η δημιουργία παραγώγων αυτού και η εμπορική του χρήση, χωρίς αναφορά του δημιουργού. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου, η δημιουργία παραγώγων αυτού και η εμπορική του χρήση, χωρίς αναφορά του δημιουργού. χωρίς σήμανση Συνήθως δεν επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου.
Διατήρηση Σημειωμάτων Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει: το Σημείωμα Αναφοράς το Σημείωμα Αδειοδότησης τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει) μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους.
Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ιονίων Νήσων» έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.