Медленный геологический и быстрый биологический оборот
Выветривание фосфорсодержащих минералов высвобождает соединения, часть которых усваивают растения и микроорганизмы. Фосфор входит в нуклеиновые кислоты, фосфолипиды и молекулы энергетического обмена, затем передаётся по пищевым связям. После отмирания и разложения он снова становится доступным или закрепляется в почве и осадках. Захоронение в отложениях и последующие геологические процессы действуют на гораздо более длительном масштабе. [1]
Почему общий запас не равен доступному
В почве и воде фосфор существует в органических соединениях, растворённых формах и на частицах. Он может сорбироваться минеральной поверхностью или образовывать малорастворимые соединения. Поэтому высокий общий запас не гарантирует большого поступления к корням или планктону. Доступность меняется с кислотностью, составом минералов и активностью организмов; при анализе различают общий фосфор и конкретные растворённые фракции. [1][2]
Дно как накопитель и внутренний источник
Фосфор поступает на дно с оседающими частицами и отмершими организмами. При определённых условиях осадки удерживают его, при других — возвращают в воду. Дефицит кислорода может сопровождаться восстановлением соединений железа и высвобождением ранее связанного фосфора. Это один из механизмов внутренней нагрузки, а не универсальное свойство любого бескислородного дна: важны минералы, органическое вещество и химия воды. [2]
Что меняется при хозяйственной нагрузке
Удобрения, навоз, сточные воды и эрозионный смыв увеличивают перенос фосфора. В чувствительном водоёме это поддерживает избыточный рост планктона. Даже после уменьшения внешнего поступления накопленный запас может задерживать улучшение, поэтому оценка причин цветения должна учитывать и водосбор, и дно. [2]
Что измеряют для оценки
Различают общий фосфор, растворённые формы и фосфор во взвеси; метод анализа указывают вместе с результатом. Для определения нагрузки концентрации сопоставляют с расходом воды и сезонностью стока. Единичная проба после спокойного периода может пропустить значительный перенос во время паводка или ливня. [2][1]
Почему улучшение водоёма может запаздывать
Даже после сокращения сбросов часть ранее накопленного фосфора продолжает участвовать во внутреннем обороте. Поэтому динамика цветения зависит и от текущего водосбора, и от истории накопления в донных отложениях. Для оценки измеряют концентрации в разных слоях, внешние потоки и условия у дна. В отличие от азотного цикла, крупная газовая фаза обычно не определяет круговорот фосфора, хотя перенос пылью существует. [1][2]