Beste antwoord
Fotosynthese kost water (H2O) plus koolstofdioxide (CO2) en zet dat op zonne-energie om in verschillende suikers . Laten we bijvoorbeeld glucose (C6H12O6) nemen: er zijn zes moleculen CO2 en zes H2O voor nodig – wat resulteert in één molecuul glucose. Omdat er 18 zuurstofatomen bij betrokken waren en de suiker er maar 6 heeft, de resterende 12 zuurstofatomen uit zes O2-moleculen.
Normale dierlijke en nachtelijke plantenademhaling doet vrijwel het omgekeerde – zuurstof en suikers (en andere dingen) terug in CO2 en water. De energie die de plant in de suiker opsluit, wordt de energie om onze activiteit aan te drijven – en in ruil daarvoor maken we meer CO2 om het weer in voedsel te veranderen.
Het is iets prachtigs!
Antwoord
We bevinden ons in niet één maar twee ijstijden. Onze Kwartaire ijstijd op het noordelijk halfrond begon 2,58 uur geleden. De Pleistocene ijstijd begon meer dan tien keer zo lang geleden toen de Zuid-Amerikaanse plaat zich scheidde van de Antarctische plaat en de Drake Passage opende en zo de circumpolaire stroom toestond, onze grootste en koudste oceaanstroom. [Opmerking: de verbinding van de Zuid-Amerikaanse plaat met de Noord-Amerikaanse plaat een paar miljoen jaar geleden, waardoor de stroom tussen de Atlantische Oceaan en de Stille Oceaan werd afgesneden, wordt verondersteld een rol te hebben gespeeld bij het ontstaan van de noordelijke ijstijd.]
Het is een dubbele klap. Vijfentwintig millennia geleden, op de ijstijd van de laatste ijstijd , waren de kooldioxide-niveaus gedaald tot 170 ppm (delen per miljoen), een niveau dat staat voor ernstig ontberingen voor het plantenleven, dat, zoals we op de lagere school leren, voor de groei afhankelijk is van kooldioxide.
De paleolithische (min of meer ‘ijstijd’) mens smultte. Bij ijstijd waren zoogdieren geëvolueerd tot grote, logge beesten waarop gemakkelijk kon worden gejaagd. Gletsjers damden beekjes af en veranderden ze in ondiepe meren vol zalm. Er was het hele jaar door ijs in de buurt om vlees in te vriezen voor de lange winters toen de jacht moeilijk was. Waar de paleolithische mens maar heel weinig van had in zijn dieet, was plantaardig voedsel.
Alleen de meest hartige planten overleven de ijstijden in grote hoeveelheden – bomen, korstmossen en dergelijke. De forbs en graangrassen die het grootste deel van onze moderne groenten vormen, waren vrij schaars. De groeiseizoenen zijn veel korter geworden.
We danken ons uitgebreide en diverse plantenleven, dat een paar honderd miljoen jaar teruggaat, aan het uiteenvallen van het supercontinent Gondwana. Terwijl de Zuid-Aziatische en Australische platen waarlijk (in geologische termen) over de ondiepe Tethys-oceaan schaatsten, werden onvoorstelbare hoeveelheden kalkstenen zeebodem vervluchtigd tot kooldioxide (de toppen van de Himalaya bestaan uit precies zon kalkrijke zeebodem, om een idee).
Sindsdien heeft atmosferische koolstofdioxide een groot deel van de tijd tien keer en meer boven onze huidige 400+ ppm , hemel voor planten. In experimentele kassen gedijen planten het beste tussen 5000 en 15.000 ppm, niveaus waarop de lucht voor ons muf begint te ruiken, ook al is 15.000 ppm slechts 1,5 procent.
Planten zijn geëvolueerd naar verschillende routes voor fotosynthese. Planten die zijn aangepast aan hete, vochtige klimaten hebben manieren ontwikkeld om altijd CO2 te gebruiken, waarbij O2 vrijkomt (zie C4-fotosynthese). Planten aangepast aan hete, droge klimaten hebben manieren ontwikkeld om vocht te behouden (zie CAM-fotosynthese). Maar de overgrote meerderheid van de planten is nog steeds afhankelijk van C3-fotosynthese. Verreweg het meest voorkomende eiwit ter wereld is rubisco, de basis voor fotosynthese. Rubisco werkt het liefst met kooldioxide, verwijdert de koolstof voor plantengroei en geeft zuurstof af aan de atmosfeer, waardoor onze lucht wordt opgefrist.
Omdat kooldioxide echter tot onze huidige lage niveaus daalt, kan Rubisco ook zuurstof uit de lucht verwerken , waardoor kooldioxide vrijkomt, waardoor de lucht die we inademen minder fris wordt. Merk op dat dit betekent dat naarmate het percentage kooldioxide in de atmosfeer toeneemt, planten hun gebruik ervan vergroten.
Plantenbiomassa is op de planeet toegenomen, zo vertelt satelliettelemetrie ons, in samenhang met de toename in kooldioxide. Hoe meer kooldioxide, hoe meer er wordt verbruikt. Talloze processen op aarde blokkeren koolstofdioxide of zetten het om. Ik heb gezien dat het beweerde dat een laag nieuwe bovengrond over het akkerland ter wereld tot de dikte van een miniatuur voldoende zou zijn om al onze industriële output te verbruiken. Bewerking, beluchting, mossen en vele andere verschijnselen verbruiken of sekwestreren kooldioxide. En de koudere watermassas, vooral tot het punt dat ze ijs worden, hoe meer kooldioxide ze kunnen opsluiten (de reden dat ijstijden, zoals nu, zo koolstofarm zijn).
Dus ja, fotosynthese en andere natuurlijke consumptie van koolstofdioxide betekent dat het grootste deel van dat gas dat door oceanen en door menselijke activiteit in onze atmosfeer vrijkomt, niet lang in de atmosfeer blijft … voor al het goede dat wil doe ons. Ik zal het uitleggen.
Wat weinigen beseffen is dat interglaciale perioden, zoals het Holoceen-tijdperk waarin we ons nu bevinden, enkele van de waardeloosste weer in de geschiedenis van de planeet. Gedurende een groot deel van het Cenozoïcum (de leeftijd van zoogdieren) voorafgaand aan onze ijstijden waren de temperaturen vier en zes graden Celsius warmer dan nu, en het klimaat over een groot deel van de planeet was mediterraan. In ons huidige klimaat, met beide polen bedekt met ijs, wordt tropische hitte ingesloten in de tropische breedtegraden. Onze jetstream raket over de hele planeet, soms met poolkoude, soms tropische hitte, en verspreidt het allemaal willens en wetens over de hele planeet – een echt waardeloos klimaat dat vatbaar is voor zware stormen.
Zouden we Global Warming krijgen voldoende om de polen te smelten, het leven zou zoet zijn. Het land dat verloren gaat door de opkomst van de oceaan zou meer dan gecompenseerd worden door een toename in Noord-Amerika en Siberië van nieuw bewoonbaar en bebouwbaar land. Het klimaat zou een stuk aangenamer zijn. En, het allerbelangrijkste, met meer kooldioxide en langere groeiseizoenen zou landbouwverbetering krachtig zijn.
Sommige wetenschappers, zoals James Hansen, hebben gesuggereerd dat het bereiken van een koolstofdioxidegehalte van 700 ppm voldoende zou zijn om te voorkomen dat de volgende ijstijd. Dat is waarschijnlijk een stapelbed naarmate de Silurische ijstijd vorderde ondanks atmosferische CO2 van meer dan 4000 ppm. “Wat!?” zeg je, is de ijstijd niet voorbij? ” Nee.
Weet je, 14 ky geleden was de Allerød-oscillatie een periode van abrupte opwarming. Er werd lang gedacht dat het een anomalie was, omdat we, na een millennium van warmte, een millennium van kou kregen. We hebben onlangs een bollide-aanval gevonden in het westen van Groenland, precies op het moment van de terugkeer naar koudere omstandigheden. Dat nieuws plaatst onze huidige interglaciale periode op een zeer rijpe leeftijd van 14.000 in plaats van de bejaarde 11.700 die we hadden aangenomen. Het ziet er als volgt uit:
Kortom, 100.000 jaar lange perioden van bittere kou onderbroken door 7000 tot 15.000 jaar pauze. Je kunt ook zien dat de vorige interglacialen allemaal veel warmer waren (het verschil is ongetwijfeld onze meteooraanval, waarover je nu gesproken kunt hebben, je kunt de Allerød zien als het kleine spoor aan de linkerkant van ons interglaciaal – het gaat eigenlijk alle weg naar de 0.0-lijn, maar is te zwak op deze kleine schaal).
Het andere dat je moet opmerken is hoe snel de afdaling naar de volgende ijstijd zal zijn. Over het algemeen duren ijstijden zelfs een paar honderd miljoen jaar. Het kortste dat ooit werd geregistreerd, duurde dertig miljoen jaar. Onze zuidelijke ijstijd vertoont geen tekenen van einde, aangezien deze het gevolg is van structurele veranderingen. Toch treft het een zeer klein bevolkt gebied. Zelfs als de noordelijke ijstijd nog maar achtentwintig miljoen jaar duurt, hebben we het over ongeveer tien procent van de tijd waarin de mensheid kan floreren, tegenover negentig procent waarin het draagvermogen van de planeet een tiende van een- procent van wat het nu is.
Het zou voor lezers duidelijk moeten zijn dat de beschaving die we hebben opgebouwd niet lang zal overleven. Ik voorzie inderdaad dat de overlevenden die inheemse volkeren zijn die zich al aan de winterse omstandigheden hebben aangepast. Bovendien duurt het behoorlijk lang voordat grote, logge, gemakkelijk bejaagde zoogdieren zich ontwikkelen … dus ruige sleeën gedurende vele millennia. Persoonlijk zou ik de kans dat onze soort in de buurt is wanneer het volgende interglaciaal arriveert rond het jaar 107.000 na Christus in de enkele cijfers lager zetten, en de kans om in de buurt te zijn met een overblijfsel van een intacte beschaving op minder dan één procent.
En hier maakte je je zorgen over de stijgende kooldioxide die de planeet te warm maakt. Dat zou een wandeling in het park zijn in tegenstelling tot wat ons echt te wachten staat.