Phosphorzyklus

Der Phosphorzyklus beschreibt den globalen Transport des Phosphors durch Lithosphäre, Hydrosphäre und Biosphäre. Im Gegensatz zu vielen anderen Elementen besitzt Phosphor kein bedeutendes, dauerhaft gasförmiges Stadium; der Kreislauf erfolgt hauptsächlich über Feststoffe und gelöste Phosphate. Phosphor kommt überwiegend in Gesteinen als Apatit vor und wird durch Verwitterung schrittweise in lösliche Phosphationen freigesetzt, die von Organismen aufgenommen werden können.

Verwitterung von Gesteinen setzt Phosphat in Bodenwasser frei; Pflanzen nehmen PO4^3− aus dem Boden auf und integrieren ihn in Biomasse. Mikroorganismen mineralisieren organischen Phosphor und setzen ihn als anorganisches Phosphat wieder frei. Phosphat kann außerdem an Bodensubstanzen adsorbieren oder in weniger lösliche Verbindungen überführt werden. In Böden variiert die Mobilität stark; Überschüsse durch Auswaschung können ins Grundwasser oder in nahe Gewässer gelangen.

In Gewässern gelangen Phosphate über Abfluss, Abwasser oder Einträge aus dem Einzugsgebiet. Sie fördern die primäre Produktion und lagern sich im Sediment ab; dort können sie durch Veränderungen der Bedingungen wieder mobilisiert werden. Über lange Zeiträume verbleibt ein Teil des Phosphors in Sedimenten oder wird durch geologische Prozesse zurück in Gestein verwandelt.

Der Phosphorzyklus wird stark durch menschliche Aktivitäten beeinflusst. Phosphatgestein wird als Dünger abgebaut; Überschüsse aus Landwirtschaft und Abwasser gelangen in Gewässer und verursachen Eutrophierung. Recycling von Phosphor aus Klärschlämmen, bessere Düngestrategien und Kreislaufwirtschaft helfen, den Fluss zu dämpfen. Globale Reserven gelten als begrenzt; wirtschaftliche und geopolitische Faktoren beeinflussen die Verfügbarkeit.

Zusammenfassend beschreibt der Phosphorzyklus den Austausch und die Speicherung von Phosphor zwischen Gestein, Boden, Organismen und Gewässern. Der Kreislauf ist essenziell für Ökosysteme und Landwirtschaft, weist jedoch eine begrenzte globale Verfügbarkeit auf und wird stark durch menschliche Nutzung beeinflusst.