Il ciclo del fosforo per la stabilità degli ecosistemi
Tra i processi naturali che regolano il passaggio degli elementi dall’ambiente agli organismi c’è il ciclo del fosforo. Insieme a quelli dell’azoto e del carbonio e dell’acqua è fondamentale per garantire la stabilità degli ecosistemi. Già la presenza dell’uomo ha influenzato in modo non indifferente questi processi chiusi, portando a conseguenze di portata globale come l’aumento delle temperature.
In particolare l’inquinamento del suolo e delle acque può interferire con i sistemi di scambio di questa sostanza. L’importanza del fosforo è legata soprattutto al fatto che si tratta di un elemento indispensabile per sintetizzare l’ATP.
Senza questo composto si comprometterebbe il metabolismo degli esseri viventi, sia animali che vegetali.
Una panoramica sul ciclo del fosforo
Come tutti i processi biogeochimici chiusi descrive gli scambi con cui un elemento passa attraverso le varie componenti della Terra. Vale a dire la litosfera (suolo e rocce), la biosfera (l’insieme degli organismi viventi) e l’idrosfera (le acque presenti sul pianeta). In natura questo non metallo si trova per lo più allo stato solido, e deriva dalla degradazione di rocce fosfatiche che si accumulano nel suolo.
A sciogliere il fosforo contenuto in queste pietre è l’azione dell’acqua, sotto forma di precipitazioni o di torrente che scava le pareti rocciose. Si parla di dilavamento delle rocce fosfatiche, tra cui la principale è l’apatite. Questo minerale contiene anche calcio (Ca) e fluoro (F), e pare che sia presente anche sulla superficie lunare.
Nel terreno questo elemento sedimento sotto forma di ioni fosfato, e può essere assorbito dalle piante o fissato da funghi e batteri in modo da diventare fruibile da parte degli animali. Questi piccoli organismi sono coloro che regolano il passaggi del ciclo del fosforo che coinvolgono la biosfera. Si dice che infatti che “organicano” questa sostanza in modo che si presenti in forma solubile e più facile da assorbire.
Una volta che gli organismi vegetali e animali lo assorbono possono usarlo per sintetizzare gli acidi nucleici (ogni nucleotide presenta del fosforo) o l’ATP. Quando poi muoiono la decomposizione restituisce questa sostanza al terreno, dove si accumula soprattutto nell’humus, lo strato del suolo più ricco di nutrienti per le piante.
Gli scambi attraverso la catena alimentare
Come abbiamo detto il ciclo del fosforo coinvolge in modo stretto la biosfera perché passa in un flusso da un organismo all’altro. Nell’ecosistema marino questa sostanza arriva attraverso la decomposizione di alcuni animali o dal guano degli uccelli acquatici. A questo punto può sedimentare sul fondale marino o essere assorbito dagli organismi marini autotrofi.
Tra questi naturalmente ci sono le alghe unicellulari che compongono il fitoplancton oceanico, come i cianobatteri, le diatomee e alcune specie di alghe verdi. Questi piccoli organismi fotosintetici diventano il cibo dello zooplancton, che comprende lo stadio larvale di alcune specie marine e piccoli crostacei come i copepodi.
Il ciclo del fosforo interno alla catena alimentare prosegue con i pesci che si nutrono divorando zooplancton. Alcuni di questi diventano poi preda di gabbiani, cormorani e altri uccelli marini. Una volta che questi espellono il guano e la catena ricomincia da capo, in un flusso circolare. Questo si è allargato alla terraferma grazie a dei fenomeni geologici che hanno portato in superficie le rocce fosfatiche sul fondale.
L’acqua ha in seguito dilavato i minerali portandolo all’interno delle reti trofiche che coinvolgono le specie terrestri. Le micorrize (funghi che formano simbiosi con le piante) trasformano i fosfati in sostanze solubili che i vegetali possono assumere. Gli animali erbivori mangiano le piante e decomponendosi restituiscono il fosforo al terreno.
I fertilizzanti per compensare il ciclo del fosforo
Questo micronutriente oltre che allo sviluppo della pianta è essenziale durante la fase della fioritura e per mantenere stabili i tessuti vegetali. Nel suolo è abbondante ma non sempre è in una forma che può essere assorbita dalle radici (biodisponibile), aspetto che rischia di compromettere il ciclo del fosforo. Perché questo avvenga il pH del terreno deve essere acido o neutro (range 5-7).
Quando questo elemento non è biodisponibile le colture spesso non crescono a sufficienza e le foglie si presentano di colore scuro e tendente al viola. Ad ogni raccolto il suo contenuto nel suolo si riduce, quindi è necessario ricorrere a del concime minerale o organico per compensarlo. Va addizionato al terreno prima della semina o lo sviluppo delle piante risulterà già compromesso.
Anche gli alberi da frutta hanno bisogno di ricevere il giusto apporto di questo micronutriente. In questo caso bisogna concimare il terreno in primavera e in autunno, una volta terminata la raccolta dei frutti. Si procede così per esempio con le vigne e gli alberi di melo.
Proprietà del fosforo essenziali per l’organismo
Anche se il ciclo del fosforo è fondamentale per gli organismi viventi nella sua forma pura è tossico e altamente infiammabile. Nel nostro organismo è presente sia come minerale nelle ossa che in forma organica nelle biomolecole.
