La principale différence entre le cycle du carbone et le cycle du phosphore est que le cycle du carbone est le cycle biogéochimique qui décrit le mouvement du carbone à travers la lithosphère, l'hydrosphère, la biosphère et l'atmosphère. Pendant ce temps, le cycle du phosphore décrit le mouvement du phosphore à travers la lithosphère, l'hydrosphère et la biosphère.
Le carbone, l'azote et le phosphore sont trois éléments majeurs importants pour tous les êtres vivants. La circulation de ces éléments via les composants biotiques et abiotiques présents dans les écosystèmes ou le milieu est décrite par leurs cycles biogéochimiques. Le cycle du carbone explique la circulation des éléments carbonés dans l'air, le sol et l'eau tandis que le cycle du phosphore explique le comportement du phosphore dans le sol et les organismes vivants. L'une des différences importantes entre le cycle du carbone et le cycle du phosphore est que le carbone se déplace principalement dans l'atmosphère alors que le phosphore n'interagit pas avec l'atmosphère.
Qu'est-ce que le cycle du carbone ?
Le carbone est l'élément le plus abondant sur Terre. C'est le composant principal des composés biologiques ainsi que des minéraux. Le cycle du carbone décrit le mouvement du carbone à travers la planète. Les cycles du carbone traversent principalement l'atmosphère sous forme gazeuse. Le carbone existe dans l'atmosphère sous forme de gaz carbonique (CO2). Le CO2 est libéré dans l'atmosphère par de nombreux processus tels que la respiration, la combustion de combustibles fossiles, les émissions industrielles, la respiration et la décomposition microbiennes, etc.
Le méthane est une autre forme de carbone dans l'atmosphère. Les plantes utilisent le dioxyde de carbone atmosphérique pour leur production alimentaire par photosynthèse. En d'autres termes, les plantes fixent le dioxyde de carbone en glucides et équilibrent le carbone atmosphérique. De plus, le dioxyde de carbone se dissout directement dans l'eau. Le dioxyde de carbone se dissout également dans les précipitations.
Figure 01: Cycle du carbone
Le carbone existe sous forme de carbone organique dans les organismes vivants, y compris les plantes et les animaux. Le sol est également riche en carbone. Lorsque les plantes et les animaux meurent, le carbone organique retourne dans le sol. Les micro-organismes décomposent les matières organiques et libèrent du carbone qui peut à nouveau être absorbé par les plantes. Une partie du carbone organique se transforme en fossile lorsqu'il reste enfoui dans le sol pendant de nombreuses années. La combustion de carbones organiques et de combustibles fossiles libère à nouveau du dioxyde de carbone dans l'atmosphère.
Qu'est-ce que le cycle du phosphore ?
Le phosphore est un nutriment vital pour les plantes. Puisqu'il est souvent déficient dans le sol pour la production agricole et qu'il est requis par les cultures en quantités relativement importantes, il est classé comme un élément nutritif majeur pour les plantes. Le phosphore peut être trouvé dans l'eau, le sol et les sédiments qui les traversent. Le phosphore se trouve le plus souvent dans les formations rocheuses et les sédiments océaniques.
Les processus généraux de transformation du P dans le sol sont l' altération et les précipitations, la minéralisation et l'immobilisation, ainsi que l'adsorption et la désorption. L' altération, la minéralisation et la désorption augmentent la forme de phosphore accessible aux plantes. L'immobilisation, la précipitation et l'adsorption diminuent la forme de phosphore accessible aux plantes.
Le sol contient des minéraux riches en phosphore. Avec le temps, ces minéraux sont soumis au processus d' altération et libèrent dans le sol des formes de phosphore accessibles aux plantes. Cependant, une fois que ces formes de phosphore accessibles aux plantes sont libérées dans le sol, elles deviennent rapidement indisponibles en raison du processus de fixation ou de précipitation qui se produit dans le sol. Dans un sol acide, le P inorganique réagit avec le fer et l'aluminium et forme des composés insolubles, tandis que dans un sol basique, le P inorganique réagit avec le calcium et le magnésium et forme des complexes insolubles.
La minéralisation est la conversion microbienne du phosphore organique en H2PO4– ou HPO42-, formes d'orthophosphates disponibles pour les plantes. Le taux de minéralisation est contrôlé par les facteurs physiques et chimiques de l'activité microbienne globale. L'immobilisation se produit lorsque ces formes de phosphore accessibles aux plantes sont consommées par des microbes, transformant P en formes P organiques. Le P microbien deviendra disponible au fil du temps à mesure qu'ils meurent.
Figure 02: Cycle du phosphore
La matière organique se minéralise et libère du phosphore dans la solution du sol. Les plantes absorbent ce phosphore de la solution du sol pendant leurs périodes de croissance. Cela minimise le besoin d'épandages d'engrais et le risque de ruissellement et de lessivage du phosphore vers les plans d'eau qui peuvent créer des problèmes environnementaux.
L'adsorption est un autre processus qui réduit la forme de phosphore disponible dans le sol. Lors de l'adsorption, le phosphore assimilable par les plantes se lie aux particules du sol et se fixe. Le processus opposé d'adsorption; la désorption libère le P adsorbé dans la solution du sol.
Le cycle du phosphore à travers les roches et les sédiments est plus rapide que le cycle du phosphore à travers les plantes et les animaux. Le phosphore organique retourne dans le sol lorsque les plantes et les animaux meurent et se décomposent. Après cela, ces P organiques se transforment en P dans les sédiments et les roches lorsqu'ils restent dans le sol ou l'océan pendant des millions d'années. Le cycle recommence et se poursuit lorsque le phosphore est libéré des sédiments et des roches par le processus d' altération.
Quelles sont les similitudes entre le cycle du carbone et le cycle du phosphore ?
- Le carbone et le phosphore sont des éléments importants sur terre.
- Les cycles du carbone et du phosphore décrivent les mouvements du carbone et du phosphore dans le sol, l'eau et l'air.
- Les micro-organismes sont impliqués dans les deux cycles.
- Les deux cycles sont importants dans le recyclage des nutriments.
Quelle est la différence entre le cycle du carbone et le cycle du phosphore ?
Le cycle du carbone décrit le mouvement de l'élément carbone à travers les écosystèmes, tandis que le cycle du phosphore décrit le mouvement du phosphore dans l'environnement. C'est donc la principale différence entre le cycle du carbone et le cycle du phosphore. De plus, contrairement au cycle du phosphore, le cycle du carbone interagit avec l'atmosphère. C'est donc une autre différence principale entre le cycle du carbone et le cycle du phosphore.
De plus, le cycle du carbone se déroule rapidement tandis que le cycle du phosphore se déroule lentement. Par conséquent, nous pouvons également considérer cela comme une différence entre le cycle du carbone et le cycle du phosphore.
Résumé - Cycle du carbone vs cycle du phosphore
Le cycle du carbone explique la circulation du carbone dans l'air, l'eau et le sol. Pendant ce temps, le cycle du phosphore explique le mouvement du phosphore à travers le sol et les organismes vivants. De plus, le cycle du carbone se produit plus rapidement que le cycle du phosphore, qui se produit lentement. De plus, le cycle du carbone interagit avec l'atmosphère alors que le cycle du phosphore n'interagit pas avec l'atmosphère. Voici donc le résumé de la différence entre le cycle du carbone et le cycle du phosphore.
