Hvad er funktionen af ​​CO2 i fotosyntese?

Bedste svar

Fotosyntese tager vand (H2O) plus kuldioxid (CO2) og ved hjælp af solenergi bliver det til forskellige sukkerarter . Lad os tage glukose (C6H12O6), for eksempel: Det tager 6 molekyler CO2 og seks H2O – hvilket resulterer i et molekyle glukose. Fordi der var 18 iltatomer involveret, og sukkeret kun har 6 af dem, er de resterende 12 iltatomer fra seks O2-molekyler.

Normal åndedræt fra dyr og natten gør stort set det modsatte – drejer ilt og sukker (og andre ting) tilbage i CO2 og vand. Den energi, som planten låste inde i sukkeret, bliver energien til at drive vores aktivitet – og til gengæld laver vi mere CO2 til, at det bliver til mad igen.

Det er en smuk ting!

Svar

Vi befinder os i ikke en, men to istider. Vores Kvartær istid på den nordlige halvkugle begyndte for 2,58 for min tid siden. Pleistocene-isdannelse begyndte mere end ti gange så længe siden, da den sydamerikanske plade adskiltes fra den antarktiske plade, der åbnede Drake Passage, hvorved den cirkumpolære strøm, vores største og koldeste havstrøm. [Bemærk: Forbindelsen af ​​den sydamerikanske plade til den nordamerikanske plade for et par millioner år siden, der afskærer strømmen mellem Atlanterhavet og Stillehavet, formodes at have spillet en rolle i starten af ​​den nordlige istid.]

Det er en dobbelt whammy. Femogtyve årtusinder siden ved den glaciale maksimum for sidste istid, kuldioxidniveauerne var nede på 170 ppm (dele pr. Million), et niveau der repræsenterer svær modgang for plantelivet, som, som vi lærer i grundskolen, afhænger af kuldioxid til vækst.

Paleolitisk (mere eller mindre “istiden”) mennesket fest. Ved glacial max havde pattedyr udviklet sig til store, tunge dyr, der let blev jagtet. Gletsjere dæmede vandløb op og forvandlede dem til lavvandede søer der fyldes med laks. Der var is i nærheden året rundt til frysning af kød i de lange vintre, når jagt var vanskelig. Det paleolitiske menneske havde meget værdifuldt i sin kost var plantefødevarer.

Kun de mest hjertelige planter overlever istider i mængde – træer, lav og lignende. De forbs og korngræs, der udgør størstedelen af ​​vores moderne grøntsager, var ret knappe. Voksende årstider er meget reduceret.

Vi skylder vores omfattende og mangfoldige planteliv, der går et par hundrede millioner år tilbage, til opsplitningen af ​​superkontinentet Gondwana. Da de sydasiatiske og australske plader sandelig skøjtes (geologisk) over det lavvandede Tethys Ocean, blev utænkelige mængder kalkstensbunds fordampet til kuldioxid (toppene i Himalaya består af netop sådan en kalkholdig havbund, for at give dig en idé).

I meget af tiden siden har atmosfærisk kuldioxid svævet ti gange og mere over vores nuværende 400+ ppm , himlen for planter. I eksperimentelle drivhuse blomstrer planter bedst mellem 5000 og 15.000 ppm, niveauer hvor luften begynder at lugte forældet for os, selvom 15.000 ppm kun er 1,5 procent.

Planter har udviklet sig til forskellige veje til fotosyntese. Planter tilpasset til varme, fugtige klimaer har udviklet måder til altid at bruge CO2 ved frigivelse af O2 (se C4 fotosyntese). Planter tilpasset varme, tørre klimaer har udviklet måder til at bevare fugt (se CAM fotosyntese). Men det store flertal af planter afhænger stadig af C3 fotosyntese. Langt det mest almindelige protein i verden er rubisco, grundlaget for fotosyntese. Rubisco foretrækker at arbejde med kuldioxid, strippe kulstof til plantevækst og frigive ilt til atmosfæren og friske vores luft op.

Men da kuldioxid falder til vores nuværende lave niveauer, kan Rubisco også behandle atmosfærisk ilt frigiver kuldioxid, hvilket gør luften vi trækker vejret mindre frisk. Bemærk, at dette betyder, at når procentdelen af ​​kuldioxid i atmosfæren vokser, øger planterne deres udnyttelse af den.

Plantebiomasse er steget på planeten, fortæller satellittelemetri os i låsetrin med stigningen i kuldioxid. Jo mere kuldioxid, jo mere forbruges. Scores af processer på Jorden låser enten op eller omdanner kuldioxid. Jeg har set det hævdet, at et lag ny matjord over verdens dyrkede jord til tykkelsen af ​​en miniaturebillede ville være tilstrækkelig til at forbruge hele vores industrielle produktion. Dækning, beluftning, mos og mange andre fænomener forbruger eller binder kuldioxid. Og jo koldere vandmasser, især til det punkt, at de bliver is, jo mere kuldioxid kan de låse op (grunden til, at istiden, som nu, er så kulfattig).

Så ja, fotosyntese og andet naturligt forbrug af kuldioxid betyder, at størstedelen af ​​den gas, der frigives i vores atmosfære af havene og ved menneskelig aktivitet, ikke forbliver længe i atmosfæren … for alt det gode, der vil gør os. Jeg forklarer.

Hvad få er klar over, er at interglaciale perioder, som Holocene-epoken , vi nu befinder os i, indeholder noget af det skøreste vejr i planetens historie. Gennem meget af den cenozoiske æra (pattedyrens alder), der førte til vores istider, var temperaturerne fire og seks grader varmere end nu, og klimaet over store dele af planeten var Middelhavet. I vores nuværende klima, med begge poler isdækket, er tropisk varme indeholdt i de tropiske breddegrader. Vores jetstrøm-raketter rundt om planeten trækker undertiden polær kulde, undertiden tropisk varme og omfordeler det hele vildt rundt om planeten – virkelig elendigt klima, der er tilbøjelig til svære storme. nok til at smelte stængerne, ville livet være sødt. Landet tabt ved havets stigning ville blive mere end kompenseret for ved en stigning i Nordamerika og Sibirien af ​​nyligt beboelig og dyrkbar jord. Klimaet ville være meget mere behageligt. Og vigtigst af alt, med mere kuldioxid og længere vækstsæsoner ville forbedring af landbruget være kraftig.

Nogle forskere, som James Hansen, har foreslået, at det at nå et kuldioxidniveau på 700 ppm ville være tilstrækkeligt til at forhindre den næste isafsnit. Det er sandsynligvis køje, da den isuriske istid fortsatte på trods af atmosfærisk CO2 på mere end 4000 ppm. “Hvad!?” siger du, er ikke istiden forbi? ” Nej.

Ser du, for 14 ky siden, var Allerød-svingningen en periode med brat opvarmning. Det blev længe anset for at være en anomali, for efter et årtusinde varmt fik vi et årtusinde koldt. Vi har for nylig fundet en bollide-strejke i det vestlige Grønland på det nøjagtige tidspunkt for tilbagevenden til koldere forhold. Denne nyhed sætter vores nuværende mellemisperiode i en meget moden alder på 14.000 snarere end de ældre 11.700, vi havde antaget. Det ser sådan ud:

Grundlæggende er 100.000-årige udbredelser af bitter kulde præget af 7000- til 15.000-årige respekter. Du kan også se, at de tidligere mellemisligheder alle var meget varmere (forskellen er uden tvivl vores meteorstrejke, hvis vi taler om, kan du se Allerød som den lille ansporing på venstre side af vores mellemis – det går faktisk hele tiden vej til 0,0-linjen, men er for svag i denne lille skala).

Den anden ting, du skal bemærke, er, hvor hurtig nedstigningen til den næste istid vil være. Istider generelt har tendens til at vare i et par hundrede millioner år. Den korteste på rekord varede tredive millioner år. Vores sydlige istid viser intet tegn på slutning, da den skyldes strukturændringer. Stadig påvirker det meget lidt befolket område. Selvom den nordlige istid kun varer i yderligere otteogtyve millioner år, taler vi cirka ti procent af den tid, hvor menneskeheden kan blomstre mod halvfems procent, hvorunder bæreevnen på planeten vil være en tiendedel af en- procent af hvad det er nu.

Det skal være klart for læserne, at den civilisation, vi har bygget, ikke længe vil overleve. Faktisk forudser jeg, at de overlevende er de stammefolk, der allerede er tilpasset vinterlige forhold. Derudover tager det lang tid, før store, tunge, letjagtede pattedyr udvikler sig … så grov slæde i mange årtusinder. Personligt vil jeg lægge chancen for, at vores art er i nærheden, når den næste mellemglasiale ankommer omkring år 107.000 e.Kr. nede i de enkelte cifre, og chancen for at være rundt med en hvilken som helst civilisationsramme intakt på mindre end en procent.

Og her var du bekymret for stigende kuldioxid, der gør planeten for varm. Det ville være en tur i parken i modsætning til hvad der virkelig er i vente for os.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *