ફૉસ્ફરસ-ચક્ર : નિવસનતંત્રના સજીવ અને નિર્જીવ ઘટક વચ્ચે થતા ફૉસ્ફરસના વિનિમયની ચક્રીય પ્રક્રિયા. ફૉસ્ફરસ વનસ્પતિ અને પ્રાણીજીવન માટે આવશ્યક ખનિજતત્ત્વ છે, કારણ કે તે જીવરસનું મહત્વનું બંધારણીય ઘટક છે. ફૉસ્ફરસ-ચક્ર દરમિયાન ફૉસ્ફરસનું જીવમંડળ (biosphere) કે જીવંત સૃષ્ટિમાં કાર્બનિક સ્વરૂપમાં પરિવહન થાય છે, અને પુનશ્ચક્રણ માટે અકાર્બનિક સ્વરૂપે ફરીથી રૂપાંતર થાય છે.
ફૉસ્ફરસ નાઇટ્રોજનની તુલનામાં અલ્પ પ્રમાણમાં મળી આવતું ખનિજતત્વ છે. કુદરતી પાણીમાં તેનો અને નાઇટ્રોજનનો ગુણોત્તર લગભગ 1 : 23 જેટલો હોય છે. એક અંદાજ પ્રમાણે ઉત્તર અમેરિકામાં તેનું રાસાયણિક અપક્ષરણ 34 મેટ્રિક ટન/કિમી./વર્ષ થાય છે. મધ્ય-પશ્ચિમની શુદ્ધ ભૂમિમાં 50 વર્ષના વાવેતરથી P2O5 પ્રમાણમાં 36% જેટલો ઘટાડો થાય છે. આકૃતિ દર્શાવે છે કે ફૉસ્ફરસની ભૂમિમાં પાછા ફરવાની ક્રિયા તેના દરિયામાં થતા વ્યયના પ્રમાણમાં ધીમી છે.
નાઇટ્રોજન ચક્રની તુલનામાં ફૉસ્ફરસ-ચક્ર પ્રમાણમાં વધારે સરળ હોય છે. કુદરતમાં ફૉસ્ફરસ ફૉસ્ફેટના ક્ષાર-સ્વરૂપે મળી આવે છે. વનસ્પતિઓ આ ફૉસ્ફેટને શોષે છે અને તેનો છીછરા પાણીની અને ભૂમિની આહાર-શૃંખલામાં પ્રવેશ કરાવે છે. મૃત કાર્બનિક દ્રવ્યના વિઘટનથી તે જમીનમાં ભળે છે; જ્યાં તે આહારશૃંખલામાં પુન: પ્રવેશ પામે છે અથવા અવસાદી (sedimentary) ખડકનો ભાગ બને છે. ફૉસ્ફરસ ધરાવતા ખડકોના અપક્ષરણથી અને દરિયાઈ પ્રાણીઓના ઉત્સર્જનથી ઘણો ફૉસ્ફરસ ઊંડા સમુદ્રના અવસાદમાં ગુમાવાય છે. થોડાંક ભૂસ્તરીય પ્રોત્થાન (upheavals) દ્વારા ‘ગુમાવાયેલા અવસાદો’ ઉપર આવતાં તેની અંશત: પૂર્ણતા થાય છે; કારણ કે તેથી કેટલોક ફૉસ્ફરસ પ્રકાશસંશ્લેષી પ્રદેશમાં પાછો આવતાં છીછરા પાણીનાં સજીવો દ્વારા તેનો ઉપયોગ થાય છે. ત્યાંથી તે મત્સ્યભક્ષી ભૌમિક પ્રાણીઓ – મુખ્યત્વે સમુદ્રીય પક્ષીઓ દ્વારા ભૂમિમાં પાછો આવે છે. આ પક્ષીઓ ફૉસ્ફરસને પુનશ્ચક્રિત કરવામાં અત્યંત મહત્વનો ભાગ ભજવે છે. પેરુના સમુદ્રતટ પર આવેલા ગ્વાનો (Guano) નિક્ષેપો તેનું ઉદાહરણ છે.
ફૉસ્ફરસ-ચક્ર
કમનસીબે માનવપ્રવૃત્તિ દ્વારા ફૉસ્ફરસના વ્યયનો દર ઝડપથી વધી રહ્યો છે; જેથી ફૉસ્ફરસ-ચક્ર કમશ: અપૂર્ણ બનવા લાગ્યું છે. માનવ ઘણી દરિયાઈ માછલીઓનો ઉછેર કરે છે; છતાં જી. ઈ. હચિન્સન(1994)ના એક અંદાજ મુજબ આ રીતે માત્ર 60,000 ટન જેટલો ફૉસ્ફરસ પ્રતિ વર્ષ પાછો ફરે છે. તેની તુલનામાં ફૉસ્ફેટયુક્ત ખડકોના ખનન(mining)થી પ્રતિ વર્ષ 10 લાખથી 20 લાખ ટન ફૉસ્ફરસની પ્રાપ્તિ થાય છે; પરંતુ મોટાભાગનો ફૉસ્ફરસ ધોવાણ દ્વારા ગુમાવાય છે. જોકે કૃષિવિજ્ઞાનીઓના મત પ્રમાણે આ બાબત તત્કાલીન મહત્વની નથી; કારણ કે જાણીતા આરક્ષિત ખડકોનું પ્રમાણ વિપુલ છે.
ફૉસ્ફરસના પુનશ્ચક્રણના ઊર્ધ્વીકરણ માટેની એક પ્રક્રિયામાં નકામા પાણીને જલમાર્ગમાં સીધેસીધું વાળવાને બદલે ઉચ્ચભૂમિ-વનસ્પતિ-સમૂહ (upland-vegetation) પર તેનો છંટકાવ કરવામાં આવે છે. જલમાર્ગમાંના દ્રાવ્ય ફૉસ્ફેટના થતા વધારે પડતા અપક્ષરણને લીધે જીવસંશ્લેષણ કે અવસાદન દ્વારા તેની ક્ષતિપૂર્તિ થઈ શકે તેમ નથી હોતી. જો માનવ ફૉસ્ફરસની તીવ્ર તંગીને ટાળવા ઇચ્છતો હશે તો તેણે આ ચક્ર બહોળા પ્રમાણમાં પૂર્ણ કરવું પડશે.
વિનોદકુમાર ગણપતલાલ ભાવસાર