Karbon döngüsü ve fosfor döngüsü arasındaki temel fark, karbon döngüsünün karbonun litosfer, hidrosfer, biyosfer ve atmosferdeki hareketini tanımlayan biyojeokimyasal döngü olmasıdır. Bu arada fosfor döngüsü, fosforun litosfer, hidrosfer ve biyosfer boyunca hareketini tanımlar.
Karbon, azot ve fosfor tüm canlılar için önemli olan üç ana elementtir. Bu elementlerin ekosistemlerde veya çevrede bulunan biyotik ve abiyotik bileşenler aracılığıyla dolaşımı, biyojeokimyasal döngüleri ile tanımlanır. Karbon döngüsü, karbon elementlerinin hava, toprak ve su yoluyla dolaşımını, fosfor döngüsü ise fosforun toprak ve canlı organizmalardaki davranışını açıklar. Karbon döngüsü ve fosfor döngüsü arasındaki önemli farklardan biri, karbonun esas olarak atmosferde hareket ederken fosforun atmosferle etkileşime girmemesidir.
Karbon Döngüsü Nedir?
Karbon, Dünya'da en bol bulunan elementtir. Biyolojik bileşiklerin yanı sıra minerallerin ana bileşenidir. Karbon döngüsü, gezegendeki karbon düşünce hareketini tanımlar. Karbon, esas olarak atmosferin gaz halinde olduğunu düşünür. Karbon atmosferde karbondioksit gazı olarak bulunur (CO2). CO2solunum, fosil yakıtların yakılması, endüstriyel emisyonlar, mikrobiyal solunum ve ayrışma gibi birçok süreçle atmosfere salınır.
Metan, atmosferdeki başka bir karbon şeklidir. Bitkiler, fotosentez yoluyla gıda üretimi için atmosferdeki karbondioksiti kullanır. Başka bir deyişle, bitkiler karbondioksiti karbonhidratlara sabitler ve atmosferdeki karbonu dengeler. Ayrıca, karbondioksit doğrudan suda çözünür. Karbondioksit yağışta da çözünür.
Şekil 01: Karbon Döngüsü
Karbon, bitkiler ve hayvanlar da dahil olmak üzere canlı organizmalarda organik karbon olarak bulunur. Toprak karbon açısından da zengindir. Bitkiler ve hayvanlar öldüğünde organik karbon toprağa geri döner. Mikroorganizmalar organik maddeleri ayrıştırır ve tekrar bitkiler tarafından emilebilen karbonu serbest bırakır. Bazı organik karbonlar uzun yıllar toprakta gömülü kaldıklarında fosile dönüşürler. Organik karbonların ve fosil yakıtların yanması, yine atmosfere karbondioksit salıyor.
Fosfor Döngüsü Nedir?
Fosfor bitkiler için hayati bir besindir. Mahsul üretimi için toprakta sıklıkla eksik olduğu ve mahsuller tarafından nispeten büyük miktarlarda gerekli olduğu için, ana bitki besin maddesi olarak sınıflandırılır. Fosfor, su, toprak ve bunların içinden geçen tortularda bulunabilir. Fosfor en yaygın olarak kaya oluşumlarında ve okyanus çökellerinde bulunur.
Topraktaki genel P dönüşüm süreçleri, ayrışma ve çökelme, mineralizasyon ve hareketsizleştirme ve adsorpsiyon ve desorpsiyondur. Ayrışma, mineralizasyon ve desorpsiyon, bitki tarafından erişilebilir fosfor formunu arttırır. Hareketsizleştirme, çökeltme ve adsorpsiyon, bitki tarafından erişilebilir fosfor formunu az altır.
Toprak fosfor açısından zengin mineraller içerir. Zamanla, bu mineraller ayrışma sürecine tabi tutulur ve bitki tarafından erişilebilir fosfor formlarını toprağa bırakır. Ancak, fosforun bitki tarafından ulaşılabilen bu formu toprağa verildikten sonra, toprakta meydana gelen fiksasyon veya çökelme süreci nedeniyle hızla kullanılamaz hale gelirler. Asidik toprakta inorganik P, demir ve alüminyum ile reaksiyona girerek çözünmeyen bileşikler oluştururken, bazik toprakta inorganik P, kalsiyum ve magnezyum ile reaksiyona girerek çözünmeyen kompleksler oluşturur.
Mineralizasyon, organik Fosforun H2PO4– veya HPO42-, bitkilerde bulunan ortofosfatların formları. Mineralizasyon oranı, genel mikrobiyal aktivitenin fiziksel ve kimyasal faktörleri tarafından kontrol edilir. İmmobilizasyon, bitki tarafından erişilebilir bu fosfor formları, P'yi organik P formlarına dönüştürerek mikroplar tarafından tüketildiğinde meydana gelir. Mikrobiyal P, onlar öldükçe zamanla kullanılabilir hale gelecektir.
Şekil 02: Fosfor Döngüsü
Organik madde mineralleşir ve fosforu toprak çözeltisine bırakır. Bitkiler büyüme dönemlerinde bu P'yi toprak çözeltisinden alırlar. Bu, gübre uygulamalarına olan ihtiyacı ve çevre sorunları yaratabilecek su kütlelerine fosforun akması ve sızması riskini en aza indirir.
Adsorpsiyon, topraktaki mevcut fosfor formunu az altan başka bir işlemdir. Adsorpsiyon sırasında, bitkide bulunan fosfor toprak parçacıklarına bağlanır ve sabitlenir. Adsorpsiyon işleminin tersi; desorpsiyon, adsorbe edilen P'yi toprak çözeltisine geri bırakır.
Fosforun kayalar ve tortular arasında döngüsü, fosforun bitkiler ve hayvanlar arasında döngüsünden daha hızlıdır. Organik P, bitkiler ve hayvanlar ölüp ayrıştığında toprağa geri döner. Daha sonra bu organik P, milyonlarca yıl boyunca toprakta veya okyanusta tutulduklarında tortullarda ve kayalarda P'ye dönüşür. Döngü, ayrışma süreci düşünülen tortullardan ve kayalardan fosfor salındığında başlar ve tekrar devam eder.
Karbon Döngüsü ve Fosfor Döngüsü Arasındaki Benzerlikler Nelerdir?
- Hem karbon hem de fosfor dünyadaki en önemli elementlerdir.
- Karbon ve fosfor döngüleri, karbon ve fosforun toprak, su ve havadaki hareketlerini tanımlar.
- Mikroorganizmalar her iki döngüde de yer alır.
- Besinlerin geri dönüştürülmesinde her iki döngü de önemlidir.
Karbon Döngüsü ve Fosfor Döngüsü Arasındaki Fark Nedir?
Karbon döngüsü, karbon elementinin ekosistemler boyunca hareketini tanımlarken, fosfor döngüsü fosforun çevredeki hareketini tanımlar. Bu, karbon döngüsü ile fosfor döngüsü arasındaki temel farktır. Ayrıca, fosfor döngüsünden farklı olarak, karbon döngüsü atmosferle etkileşime girer. Bu nedenle, karbon döngüsü ile fosfor döngüsü arasındaki bir diğer temel farktır.
Ayrıca, karbon döngüsü hızlı gerçekleşirken fosfor döngüsü yavaş gerçekleşir. Dolayısıyla bunu karbon döngüsü ile fosfor döngüsü arasındaki bir fark olarak da düşünebiliriz.
Özet – Karbon Döngüsü ve Fosfor Döngüsü
Karbon döngüsü, karbonun hava, su ve toprakta dolaşımını açıklar. Bu arada, fosfor döngüsü, fosforun toprak ve canlı organizmalar yoluyla hareketini açıklar. Ayrıca, karbon döngüsü, yavaş gerçekleşen fosfor döngüsünden daha hızlı gerçekleşir. Ayrıca, karbon döngüsü atmosferle etkileşime girerken fosfor döngüsü atmosferle etkileşime girmez. İşte karbon döngüsü ile fosfor döngüsü arasındaki farkın özeti bu.
