שינויים

[[תמונה:PhosphorusCycle.jpg|שמאל|thumb|450px|מחזור הזרחן בים]]

[[תמונה:PhosphorusCycle.jpg|שמאל|thumb|450px|מחזור הזרחן בים]]

'''מחזור הזרחן''' (Phosphorus_cycle )הוא [[מחזור ביוגאוכימי]] של היסוד [http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%96%D7%A8%D7%97%D7%9F זרחן] בטבע. מחזור הזרחן הוא מחזור חיוני עבור חלק ניכר מהיצורים החיים כולל האדם, ובנוסף מהווים זרם או מחזור חיוני לכלכלה האנושית. המחזורים תוארו על ידי ה[[אקולוגיה|אקולוג]] [[גונת'ר פולקה]].

'''מחזור הזרחן''' (Phosphorus Cycle )הוא [[מחזור ביוגאוכימי]] של היסוד [http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%96%D7%A8%D7%97%D7%9F זרחן] בטבע. מחזור הזרחן הוא מחזור חיוני עבור חלק ניכר מהיצורים החיים כולל ][[בני אדם|האדם]], ובנוסף מהווים זרם או מחזור חיוני ל[[הכלכלה האנושית|כלכלה האנושית]]. מחזורי הזרחן תוארו לראשונה על ידי ה[[אקולוגיה|אקולוג]] [[גונת'ר פולקה]].

==זרחן בטבע==

==זרחן בטבע==

[http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%96%D7%A8%D7%97%D7%9F זרחן] הוא יסוד כימי אל-מתכתי שסמלו P. הזרחן כמעט ואינו מצוי בצורה טהורה בטבע, אלא בצורת יוני [http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%96%D7%A8%D7%97%D7%94 זרחה] הידועה גם בשמה הלועזי - פוספט Phosphate.  

[http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%96%D7%A8%D7%97%D7%9F זרחן] הוא יסוד כימי אל-מתכתי שסמלו P. הוא רעיל וקל בערה. הזרחן כמעט ואינו מצוי בצורה יסוד טהור בטבע, אלא בצורת יוני [http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%96%D7%A8%D7%97%D7%94 זרחה] הידועה גם בשמה הלועזי - '''פוספט''' Phosphate.  

הצורה הנפוצה ביותר של זרחה (הנקראת orthophosphate) היא בעלת 4 אטומי חמצן - PO₄<sup dir=ltr>3-</sup>, צורה נפוצה מעט פחות היא HPO₄<sup dir=ltr>2-</sup>. זרחה או '''פוספטים''' הוא גם שמן של התרכובות המכילות יון זה. זהו בדרך-כלל הפירוש של המושג זרחה בשימוש יומיומי. בדרך-כלל מתייחס המושג למלחים של [[חומצה זרחתית]], הנוצרים כשחומצה זו מגיבה עם בסיס או עם מתכת.

הצורה הנפוצה ביותר של זרחה (הנקראת orthophosphate) היא בעלת 4 אטומי חמצן - PO₄<sup dir=ltr>3-</sup>, צורה נפוצה מעט פחות היא HPO₄<sup dir=ltr>2-</sup>. זרחה או '''פוספטים''' הוא גם שמן של התרכובות המכילות יון זה. זהו בדרך-כלל הפירוש של המושג זרחה בשימוש יומיומי. בדרך-כלל מתייחס המושג למלחים של [[חומצה זרחתית]], הנוצרים כשחומצה זו מגיבה עם בסיס או עם מתכת.

==הזרחן במערכות ביולוגית==

===הזרחן במערכות ביולוגית===

זרחן, בצורה של יוני זרחה, מהווה יסוד חיוני לבעלי חיים ולצמחים. הוא חלק ממולקולות ה-DNA, במולקולות שאוגרות אנרגיה (ATP וADP). זרחן בצורה של פוספוליפידים ובחלק השומני של קרום התא. זרחן משמש גם כאבן בניין לחלקים בגוף של בעלי חיים כמו עצמות ושיניים.  

זרחן, בצורה של יוני זרחה, מהווה יסוד חיוני לבעלי חיים ולצמחים. הוא חלק ממולקולות ה-DNA, במולקולות שאוגרות אנרגיה (ATP וADP). זרחן בצורה של פוספוליפידים ובחלק השומני של קרום התא. זרחן משמש גם כאבן בניין לחלקים בגוף של בעלי חיים כמו עצמות ושיניים.  

האדם צורך יוני זרחה דרך המזון אותו הוא אוכל; הללו מצויים למכביר בבשר, בביצים, באגוזים, בזרעים שונים וב[[דגנים מלאים]]. מלחים המכילים יוני זרחה (והמכונים פוספטים) הינם מהמחצבים הנכרים ביותר בעולם, והם משמשים רבות ב[[תעשייה]] וב[[חקלאות]].

האדם צורך יוני זרחה דרך המזון אותו הוא אוכל; הללו מצויים למכביר בבשר, בביצים, באגוזים, בזרעים שונים וב[[דגנים מלאים]]. מלחים המכילים יוני זרחה (והמכונים פוספטים) הינם מהמחצבים הנכרים ביותר בעולם, והם משמשים רבות ב[[תעשייה]] וב[[חקלאות]].

==מחזור הזרחן בטבע==

===מחזור הזרחן בטבע===

רוב הפוספטים (זרחן אנ-אורגני) מצויים בטבע במשקעים ימיים או בסלעים שמקורם במשקעים אלה. במשך הזמן, תהליכים גאולוגיים יכולים להרים את המשקעים הללו ליבשה ותהליכי סחף ומזג אוויר מפזרים אותם לתוך האדמה. צמחים קולטים זרחות מהאדמה. בעלי חיים צמחוניים יכולים לאכול חלק מהצמחים וחלק מבעלי חיים אלה נאכל על ידי אוכלי בשר. הזרחות חוזרות לקרקע לאחר המוות ופירוק הצמח או החיה, וכן בזמן מתן הפרשות. הזרחות יכולות להשטף חזרה לים באמצעות נחלים ונהרות, והם יכולים להשתלב שוב בתוך משקעים שיהפכו לסלעים.  

רוב הזרחן מופיע בטבע בצורה של פוספטים (זרחן אנ-אורגני) בתוך משקעים ימיים או בסלעים שמקורם במשקעים אלה. במשך הזמן, תהליכים גאולוגיים יכולים להרים את המשקעים הללו ליבשה ותהליכי [[סחף]] ושחיקה של סלעים על ידי רוח וגשם  מפזרים אותם לתוך האדמה. צמחים קולטים זרחות מהאדמה. בעלי חיים צמחוניים יכולים לאכול חלק מהצמחים וחלק מבעלי חיים אלה נאכל על ידי אוכלי בשר. הזרחות חוזרות לקרקע לאחר המוות ופירוק הצמח או החיה, וכן בזמן מתן הפרשות. הזרחות יכולות להשטף חזרה לים באמצעות נחלים ונהרות, והם יכולים להשתלב שוב בתוך משקעים שיהפכו במשך הזמן לסלעים.  

זרחן הוא אחד היסודות הנחוצים ביותר לצמחים ולכן לתהליך ה[[ייצור ראשוני|ייצור הראשוני]] ול[[חקלאות]]. מבין אותם יסודות, לחלק אין מצב גזי ולכן הם יכולים להתפשט רק דרך תרכובות אורגניות ומים ואינם יכולים לקיים מחזורים המשלבים מאגרים באטמופסירה ולנדוד באופן חופשי בה, כפי שמתקיים ב[[מחזור החמצן|חמצן]] וב[[מחזור הפחמן|פחמן]]. זרחן הוא החשוב ביותר לצמחים מבין אותם יסודות שאין להם מצב גזי.

זרחן הוא אחד היסודות הנחוצים ביותר לצמחים ולכן לתהליך ה[[ייצור ראשוני|ייצור הראשוני]] ול[[חקלאות]]. מבין אותם יסודות, לחלק אין מצב גזי ולכן הם יכולים להתפשט רק דרך תרכובות אורגניות ומים ואינם יכולים לקיים מחזורים המשלבים מאגרים באטמופסירה ולנדוד באופן חופשי בה, כפי שמתקיים במחזורים אחרים כמו [[מחזור החמצן|חמצן]] וב[[מחזור הפחמן|פחמן]]. זרחן הוא החשוב ביותר לצמחים מבין אותם יסודות שאין להם מצב גזי.

ככל שמערכת ביולוגית נמצאת בשלב יותר מפותח היא מנצלת את [[אנרגיית השמש]] ביעילות גדולה יותר ויכולה להקטין [[אנטרופיה]], או לפזר אנרגיה באופן יותר יעיל. הסבר אפשרי לכך הוא שהדבר הוא ביטוי של [[החוק השני של התרמודינמיקה בביולוגיה]]. במערכות ביולוגיות עשירות ו-ותיקות איבוד הזרחן מהקרקע הוא אפסי. במערכות ביולוגיות צעירות, כמו אלו המורכבות מגידולים חד-שנתיים, מתרחש איבוד מסיבי של זרחן בקרקע.

ככל שמערכת ביולוגית נמצאת בשלב יותר [[סוקציה|מפותח]] היא מנצלת את [[אנרגיית השמש]] ב[[יעילות אנרגטית|יעילות]] גדולה יותר ויכולה להקטין [[אנטרופיה]], או [[מערכת מפזרת|לפזר אנרגיה]] באופן יותר יעיל. הסבר אפשרי לכך הוא שהדבר הוא ביטוי של [[החוק השני של התרמודינמיקה בביולוגיה]]. במערכות ביולוגיות עשירות ו-ותיקות איבוד הזרחן מהקרקע הוא אפסי. במערכות ביולוגיות צעירות, כמו אלו המורכבות מגידולים חד-שנתיים, מתרחש איבוד מאסיבי של זרחן בקרקע.

==מחזור הזרחן וכלכלה א-מחזורית==

==מחזור הזרחן וכלכלה א-מחזורית==

בכלכלה הקיימת היום, [[קפיטליזם|כלכלה קפיטליסטית]] ו[[כלכלה קווית|קווית]], מוצרי חקלאות מגודלים במקום אחד, נצרכים במקום אחר והפסולת החקלאית מושלכת במקום שלישי. בכלכלה כזו מסות של זרחן מוסעות באמצעות ניוד הצמחים והמזון ממקום למקום באופן קווי חד-כיווני. מכיוון שכך, ריכוז הזרחן בקרקע יורד באיזורים בהם צומחים הגידולים ועולים במקומות אליהם נשפכים השפכים. מכיוון שלזרחן אין מצב גזי, הוא לא יכול לנדוד דרך האטמוספירה ולאזן את הריכוז שלו. הזרחן נשאר בקרקע אליה מוזרמים [[שפכים|השפכים]] או שהוא נשטף ל[[אוקיינוסים]].  

זרחן משמש בכלכלה האנושית במגוון צורות כמו גפרורים, חומרי נפץ, זיקוקים, ומשחת שיניים. עם זאת השימוש הנפוץ ביותר של זרחן בכלכלה הוא לצרכי שימוש בו כמרכיב מרכזי ב[[דשן כימי]] שכן הוא מזרז גדילה של צמחים.  

לפיכך, מערכת כלכלית-חקלאית המסיעה גידולים ממקום למקום תלוייה בזרחן ממקורות חיצוניים. זרחן נכרה מתוך האדמה ומסונתז ל[[דשנים כימיים]] המשמשים בחקלאות. הדרישות האנרגטיות של כרייה הם עצומות (כ-10% מצריכת האנרגיה העולמית) ולפיכך עלויות הכריה צפויות לנסוק עם [[שיא תפוקת הנפט]] או כל מנגנון אחר של התייקרות האנרגיה. זו אחת הסיבות מדוע חקלאות שאינה מקיימת צפויה להתייקר עם התייקרות האנרגיה.

 

לפיכך, מערכת כלכלית-חקלאית המסיעה גידולים ממקום למקום תלוייה בזרחן ממקורות חיצוניים. זרחן נכרה מתוך האדמה ומסונתז ל[[דשנים כימיים]] המשמשים ב[[חקלאות]]. הדרישות האנרגטיות של כרייה הם עצומות (כ-10% מצריכת האנרגיה העולמית) ולפיכך עלויות הכריה צפויות לנסוק עם [[שיא תפוקת הנפט]] או כל מנגנון אחר של [[התייקרות אנרגטית]]. זו אחת הסיבות מדוע [[חקלאות]] שאינה מקיימת צפויה להתייקר עם התייקרות האנרגיה.

 

 

ניתן לקיים חקלאות ללא פוספטים ודשנים - [[חקלאות אורגנית]] כמו [[פרמקלצ'ר]] שמשתמשת ב[[קומפוסט]] כדי לסגור מעגל ביוגאופיזי. חקלאות כזו לרוב דורשת יותר תשומות כח אדם, ויש לה פריון חקלאי נמוך יותר בהשווה לחקלאות תעשייתית. מצד שני החקלאות התעשייתית תתיקר יותר ויותר ככל שתהליכים כמו [[סחף קרקע]] או [[שיא תפוקת הנפט]] יקשו על קיומה ביחס ל[[חקלאות בת קיימא]].  

==קישורים חיצוניים==

==קישורים חיצוניים==

* [http://en.wikipedia.org/wiki/Phosphorus_cycle מחזור הזרחן] בויקיפדיה האנגלית

* [http://en.wikipedia.org/wiki/Phosphorus_cycle מחזור הזרחן] בויקיפדיה האנגלית

{{תבנית:חקלאות}}

{{תבנית:חקלאות}}

[[קטגוריה:מחזורים אקולוגיים|זרחן]]

[[קטגוריה:מחזורים אקולוגיים|זרחן]]