Siklus Fosfor dan Belerang

Siklus fosfor dan belerang menggerakkan dua unsur esensial dan relevan dengan polusi melalui batuan, air, tanah, dan atmosfer, dengan kimia yang kontras yang membentuk ekosistem.

Definition

Daur ulang global fosfor dan belerang melalui reservoir geologi, akuatik, terestrial, dan, untuk belerang, atmosfer.

Scope

Topik ini mencakup siklus fosfor sedimen yang didorong oleh pelapukan dan penguburan, siklus belerang yang aktif redoks yang mencakup spesies sulfat, sulfida, dan belerang atmosfer, serta peran kedua unsur tersebut sebagai nutrisi dan sebagai agen polusi dan pengasaman.

Core questions

• Mengapa fosfor bersiklus tanpa fase gas utama?
• Bagaimana kimia redoks menyusun siklus belerang?
• Bagaimana unsur-unsur ini bertindak sebagai nutrisi dan polutan?
• Bagaimana manusia telah mengubah siklus fosfor dan belerang?

Key theories

Siklus sedimen versus siklus yang digerakkan oleh redoks

Fosfor mengikuti siklus sedimen lambat berupa pelapukan, penyerapan, dan penguburan tanpa fase gas yang signifikan, sementara belerang bersiklus cepat melalui transformasi redoks dan komponen atmosfer yang aktif.

Mechanisms

Fosfor dilepaskan oleh pelapukan batuan, diambil oleh organisme, dan akhirnya terkubur dalam sedimen, seringkali membatasi produktivitas. Belerang bersiklus melalui oksidasi dan reduksi mikroba antara sulfat dan sulfida, emisi volatil belerang tereduksi, dan oksidasi atmosfer menjadi sulfat yang kembali dalam deposisi.

Clinical relevance

Fosfor adalah nutrisi pembatas utama dan pendorong eutrofikasi serta sumber daya pupuk yang terbatas, sementara kimia belerang terkait dengan deposisi asam dan iklim melalui aerosol sulfat.

History

Pengakuan fosfor sebagai nutrisi pembatas umum dan peran siklus belerang mikroba dalam sedimen dan atmosfer berkembang melalui biogeokimia abad ke-20, dengan perhatian selanjutnya pada dampak pupuk dan polusi.

Key figures

• William H. Schlesinger

Seminal works

• schlesinger2013
• vanLoon2017

Frequently asked questions

Mengapa fosfor dianggap sebagai sumber daya terbatas?

Karena tidak memiliki siklus gas dan terakumulasi dalam sedimen, cadangan batuan fosfat yang mudah ditambang yang digunakan untuk pupuk terbatas dan tidak cepat diperbarui.