A differenza del carbonio, dell'acqua e dell'azoto, il fosforo non è presente nell'atmosfera come gas. Invece, la maggior parte del fosforo nell'ecosistema esiste come composti, come gli ioni fosfati (PO₄^3-), trovati nel suolo, nell'acqua, nei sedimenti e nelle rocce. Il fosforo è spesso un nutriente limitante (cioè scarseggia). Di conseguenza, il fosforo viene aggiunto alla maggior parte dei fertilizzanti agricoli, che possono causare problemi ambientali legati al deflusso negli ecosistemi acquatici.

Ciclo biologico del fosforo

Il fosforo è presente in molte importanti strutture biologiche, come il DNA, le membrane cellulari, le ossa e i denti. Non è presente nell'atmosfera in forma gassosa, ma si trova in minerali, sedimenti, ceneri vulcaniche e aerosol. Mentre le rocce e i sedimenti nel tempo, rilasciano fosfato inorganico, che raggiunge gradualmente il suolo e l'acqua di superficie. Le piante assorbono e incorporano questi fosfati in molecole organiche. Gli animali ottengono e incorporano fosfati consumando piante e altri animali. Quando le piante e gli animali muoiono o espellere i rifiuti, i fosfati organici ritornano al suolo e vengono scomposti dai batteri, in un processo chiamato mineralizzazione del fosfato, in forme inorganiche che possono essere nuovamente utilizzate dalle piante.

Ciclo geochimico del fosforo

Il deflusso naturale può trasportare fosfati nei fiumi, nei laghi e nell'oceano, dove possono essere ingeriti da organismi acquatici. Quando gli organismi acquatici muoiono o espellere i rifiuti, i composti contenenti fosforo possono affondare sul fondo dell'oceano e formare infine strati sedimentari. Nel corso di migliaia di anni, l'elevazione geologica può restituire rocce contenenti fosforo dall'oceano alla terra.

Impatti umani sul ciclo del fosforo

Come l'azoto, il fosforo è spesso un fattore limitante nella crescita delle piante negli ambienti naturali, il che ha portato alla pratica agricola di aggiungere il fosforo ai fertilizzanti al fine di aumentare la resa delle colture. Tuttavia, il deflusso agricolo da questa pratica può stimolare la rapida crescita dei produttori acquatici, causando una serie di problemi ambientali.