تفاوت اصلی بین چرخه کربن و چرخه فسفر این است که چرخه کربن چرخه بیوژئوشیمیایی است که حرکت کربن را از طریق لیتوسفر، هیدروسفر، بیوسفر و جو توصیف می کند. در همین حال، چرخه فسفر حرکت فسفر را از طریق لیتوسفر، هیدروسفر و بیوسفر توصیف می کند.
کربن، نیتروژن و فسفر سه عنصر اصلی هستند که برای همه موجودات زنده مهم هستند. گردش این عناصر از طریق اجزای زنده و غیرزیست موجود در اکوسیستم یا محیط توسط چرخه های بیوژئوشیمیایی آنها توصیف می شود. چرخه کربن گردش عناصر کربن را از طریق هوا، خاک و آب توضیح می دهد در حالی که چرخه فسفر رفتار فسفر را از طریق خاک و موجودات زنده توضیح می دهد.یکی از تفاوت های مهم بین چرخه کربن و چرخه فسفر این است که کربن عمدتاً در اتمسفر حرکت می کند در حالی که فسفر با جو تعامل نمی کند.
چرخه کربن چیست؟
کربن فراوان ترین عنصر روی زمین است. این جزء اصلی ترکیبات بیولوژیکی و همچنین مواد معدنی است. چرخه کربن حرکت کربن را در سیاره توصیف می کند. کربن عمدتاً اتمسفر را به شکل گازی می چرخاند. کربن در جو به صورت گاز دی اکسید کربن وجود دارد (CO2). CO2 توسط فرآیندهای بسیاری مانند تنفس، سوزاندن سوخت‌های فسیلی، انتشارات صنعتی، تنفس میکروبی و تجزیه و غیره در جو آزاد می‌شود.
متان شکل دیگری از کربن موجود در جو است. گیاهان از دی اکسید کربن اتمسفر برای تولید مواد غذایی خود از طریق فتوسنتز استفاده می کنند. به عبارت دیگر، گیاهان دی اکسید کربن را به کربوهیدرات ها تبدیل کرده و کربن اتمسفر را متعادل می کنند. علاوه بر این، دی اکسید کربن به طور مستقیم در آب حل می شود.دی اکسید کربن نیز در بارش حل می شود.
شکل 01: چرخه کربن
کربن به عنوان کربن آلی در موجودات زنده از جمله گیاهان و حیوانات وجود دارد. خاک همچنین غنی از کربن است. هنگامی که گیاهان و حیوانات می میرند، کربن آلی به خاک باز می گردد. میکروارگانیسم ها مواد آلی را تجزیه کرده و کربن آزاد می کنند که دوباره توسط گیاهان قابل جذب است. مقداری کربن آلی زمانی که برای سال‌ها در خاک مدفون می‌مانند به فسیل تبدیل می‌شوند. احتراق کربن های آلی و سوخت های فسیلی، دوباره دی اکسید کربن را در جو آزاد می کند.
چرخه فسفر چیست؟
فسفر یک ماده مغذی حیاتی برای گیاهان است. از آنجایی که غالباً در خاک برای تولید محصول کمبود دارد و به مقادیر نسبتاً زیادی مورد نیاز گیاهان است، به عنوان یک ماده مغذی اصلی گیاه طبقه بندی می شود.فسفر را می توان در آب، خاک و رسوباتی که از میان آنها عبور می کنند، یافت. فسفر بیشتر در سازندهای سنگی و رسوبات اقیانوسی یافت می شود.
فرایندهای عمومی تبدیل فسفر در خاک عبارتند از هوازدگی و بارش، کانی سازی و بی حرکتی، و جذب و دفع. هوازدگی، کانی سازی و دفع، فرم قابل دسترس گیاه فسفر را افزایش می دهد. تثبیت، بارش و جذب، فرم قابل دسترس گیاه فسفر را کاهش می دهد.
خاک حاوی مواد معدنی غنی از فسفر است. با گذشت زمان، این مواد معدنی تحت فرآیند هوازدگی قرار می‌گیرند و اشکال قابل دسترس گیاه فسفر را در خاک آزاد می‌کنند. با این حال، هنگامی که این فرم های فسفر در دسترس گیاه در خاک آزاد می شوند، به دلیل فرآیند تثبیت یا بارندگی که در خاک رخ می دهد، به سرعت در دسترس نیستند. در خاک اسیدی فسفر معدنی با آهن و آلومینیوم واکنش داده و ترکیبات نامحلول ایجاد می کند، در حالی که در خاک بازی، فسفر معدنی با کلسیم و منیزیم واکنش داده و کمپلکس های نامحلول تشکیل می دهد.
کانی‌سازی تبدیل میکروبی فسفر آلی به H2PO4– یا HPO42-، اشکال ارتوفسفات های موجود در گیاه. نرخ کانی سازی توسط عوامل فیزیکی و شیمیایی فعالیت کلی میکروبی کنترل می شود. بی‌حرکتی زمانی اتفاق می‌افتد که این اشکال قابل دسترس فسفر توسط میکروب‌ها مصرف می‌شوند و فسفر را به فرم‌های آلی فسفر تبدیل می‌کنند. P میکروبی به مرور زمان و با مرگ آنها در دسترس خواهد بود.
شکل 02: چرخه فسفر
مواد آلی کانی کرده و فسفر را در محلول خاک آزاد می کند. گیاهان این فسفر را در طول دوره رشد خود از محلول خاک جذب می کنند. این امر نیاز به کاربرد کود و خطر رواناب و شسته شدن فسفر به بدنه های آبی را به حداقل می رساند که می تواند مشکلات زیست محیطی ایجاد کند.
جذب فرآیند دیگری است که فرم موجود فسفر در خاک را کاهش می دهد. در طول جذب، فسفر موجود در گیاه با ذرات خاک متصل می شود و ثابت می شود. فرآیند مخالف جذب؛ دفع فسفر جذب شده را دوباره به محلول خاک آزاد می کند.
چرخه فسفر از طریق سنگ ها و رسوبات سریعتر از چرخه فسفر از طریق گیاهان و حیوانات است. فسفر آلی زمانی که گیاهان و حیوانات می میرند و تجزیه می شوند به خاک باز می گردد. پس از آن، این فسفرهای آلی هنگامی که میلیون‌ها سال در خاک یا اقیانوس باقی می‌مانند در رسوبات و سنگ‌ها به فسفر تبدیل می‌شوند. این چرخه زمانی شروع می شود و دوباره ادامه می یابد که فسفر از رسوبات و سنگ ها با فکر فرآیند هوازدگی آزاد می شود.
شباهت های بین چرخه کربن و چرخه فسفر چیست؟
- هم کربن و هم فسفر عناصر مهم روی زمین هستند.
- چرخه های کربن و فسفر حرکت کربن و فسفر را در خاک، آب و هوا توصیف می کنند.
- میکروارگانیسم ها در هر دو چرخه درگیر هستند.
- هر دو چرخه در بازیافت مواد مغذی مهم هستند.
تفاوت بین چرخه کربن و چرخه فسفر چیست؟
چرخه کربن حرکت عنصر کربن را از طریق اکوسیستم ها توصیف می کند، در حالی که چرخه فسفر حرکت فسفر را در محیط زیست توصیف می کند. بنابراین، این تفاوت اصلی بین چرخه کربن و چرخه فسفر است. علاوه بر این، برخلاف چرخه فسفر، چرخه کربن با اتمسفر تعامل دارد. بنابراین، این یکی دیگر از تفاوت های اصلی بین چرخه کربن و چرخه فسفر است.
علاوه بر این، چرخه کربن سریع انجام می شود در حالی که چرخه فسفر به کندی اتفاق می افتد. از این رو، ما می توانیم این را نیز به عنوان تفاوت بین چرخه کربن و چرخه فسفر در نظر بگیریم.
خلاصه - چرخه کربن در مقابل چرخه فسفر
چرخه کربنچرخه کربن را در هوا، آب و خاک توضیح می دهد. در همین حال، چرخه فسفر حرکت فسفر را از طریق خاک و موجودات زنده توضیح می دهد. علاوه بر این، چرخه کربن به سرعت نسبت به چرخه فسفر که به کندی اتفاق می افتد رخ می دهد. علاوه بر این، چرخه کربن با جو تعامل دارد در حالی که چرخه فسفر با جو تعامل نمی کند. بنابراین، این خلاصه تفاوت بین چرخه کربن و چرخه فسفر است.
