Najlepsza odpowiedź
Fotosynteza wymaga wody (H2O) i dwutlenku węgla (CO2) i przy użyciu energii słonecznej zamienia je w różne cukry . Weźmy na przykład glukozę (C6H12O6): potrzebuje 6 cząsteczek CO2 i sześciu H2O – w wyniku czego powstaje jedna cząsteczka glukozy. Ponieważ zaangażowanych było 18 atomów tlenu, a cukier ma ich tylko 6, pozostałe 12 atomów tlenu z sześciu cząsteczek O2.
Normalne oddychanie zwierząt i roślin w nocy działa prawie odwrotnie – zamienia tlen i cukry (i inne rzeczy) z powrotem do CO2 i wody. Energia, którą roślina zamknęła w cukrze, staje się energią, która napędza naszą aktywność – w zamian produkujemy więcej CO2, aby przekształcić go z powrotem w pożywienie.
To piękna rzecz!
Odpowiedź
Żyjemy nie w jednej, ale w dwóch epokach lodowcowych. Nasze czwartorzędowe zlodowacenie na półkuli północnej rozpoczęło się 2,58 roku temu. zlodowacenie plejstoceńskie rozpoczęło się ponad dziesięć razy wcześniej, kiedy płyta południowoamerykańska oddzieliła się od płyty antarktycznej, otwierając przejście Drakea, umożliwiając w ten sposób prąd okołobiegunowy, nasz największy i najzimniejszy prąd oceaniczny. [Uwaga: przypuszcza się, że połączenie płyty południowoamerykańskiej z płytą północnoamerykańską kilka milionów lat temu, odcinając przepływ między Atlantykiem a Pacyfikiem, odegrało rolę w nadejściu zlodowacenia północnego.]
To podwójne bzdury. Dwadzieścia pięć tysięcy lat temu, w szczytowym momencie lodowcowym ostatniego okresu lodowcowego, poziom dwutlenku węgla spadł do 170 ppm (części na milion), co oznacza poważny trudności dla roślin, które, jak uczymy się w podstawówce, zależą od wzrostu dwutlenku węgla.
Człowiek z paleolitu (mniej więcej „epoka lodowcowa”) ucztował. Na maksymalnym poziomie lodowcowym ssaki ewoluowały w duże, ociężałe bestie, na które można łatwo polować. Lodowce spiętrzały strumienie, zamieniając je w płytkie jeziora, w których roi się od łososi. W pobliżu przez cały rok był lód do zamrażania mięsa na długie zimy, kiedy polowanie było trudne. To, czego człowiek w paleolicie miał bardzo mało w swojej diecie, to pokarmy roślinne.
Tylko najbardziej obfite rośliny przeżywają epoki lodowcowe w ilości – drzewa, porosty i tym podobne. Zioła i trawy zbożowe, które stanowią większość naszych nowoczesnych warzyw, były dość rzadkie. Sezon wegetacyjny znacznie się skrócił.
Nasze rozległe i zróżnicowane życie roślin, sięgające kilkaset milionów lat wstecz, zawdzięczamy rozpadowi superkontynentu Gondwany. Kiedy południowoazjatycka i australijska płyta rzeczywiście ślizgała się (w kategoriach geologicznych) po płytkim oceanie Tetydy, niewyobrażalne ilości wapiennego dna morskiego ulatniały się w dwutlenek węgla (szczyty Himalajów składają się właśnie z takiego wapiennego dna morskiego, masz pomysł).
Przez większość czasu atmosferyczny dwutlenek węgla unosił się dziesięć razy i więcej powyżej naszych obecnych 400+ ppm , niebo dla roślin. W szklarniach eksperymentalnych rośliny najlepiej kwitną między 5000 a 15 000 ppm, czyli przy poziomach, przy których powietrze zaczyna cuchnąć stęchlizną, mimo że 15 000 ppm to tylko 1,5\%.
Rośliny ewoluowały w różne ścieżki fotosyntezy. Rośliny przystosowane do gorącego, wilgotnego klimatu wypracowały sposoby, aby zawsze używać CO2, uwalniając O2 (patrz fotosynteza C4). Rośliny przystosowane do gorącego, suchego klimatu rozwinęły sposoby zachowania wilgoci (patrz fotosynteza CAM). Ale ogromna większość roślin nadal zależy od fotosyntezy C3. Zdecydowanie najpowszechniejszym białkiem na świecie jest rubisco, podstawa fotosyntezy. Rubisco woli pracować z dwutlenkiem węgla, usuwając węgiel dla wzrostu roślin i uwalniając tlen do atmosfery, odświeżając nasze powietrze.
Jednak gdy dwutlenek węgla spada do naszych obecnych niskich poziomów, Rubisco może również przetwarzać tlen atmosferyczny uwalniając dwutlenek węgla, przez co powietrze, którym oddychamy, jest mniej świeże. Zauważ, że oznacza to, że wraz ze wzrostem procentu dwutlenku węgla w atmosferze rośliny zwiększają jego wykorzystanie.
Biomasa roślinna na planecie rośnie, jak mówi telemetria satelitarna, wraz ze wzrostem w dwutlenku węgla. Im więcej dwutlenku węgla, tym więcej zostanie zużyte. Wiele procesów na Ziemi blokuje lub przekształca dwutlenek węgla. Widziałem, jak twierdzono, że warstwa nowej wierzchniej warstwy gleby na ziemiach uprawnych świata do grubości miniatury wystarczyłaby do skonsumowania całej naszej produkcji przemysłowej. Uprawa roli, napowietrzanie, mchy i wiele innych zjawisk pochłania lub pochłania dwutlenek węgla. A im zimniejsze zbiorniki wodne stają się lodem, tym więcej dwutlenku węgla mogą zatrzymać (powód, dla którego epoki lodowcowe, tak jak teraz, są tak ubogie w węgiel).
A więc tak, fotosynteza i inne naturalne zużycie dwutlenku węgla oznacza, że większość tego gazu uwolnionego do naszej atmosfery przez oceany i działalność człowieka nie pozostaje długo w atmosferze… dla całego dobra, które będzie zrób z nami. Wyjaśnię.
Niewielu zdaje sobie sprawę z tego, że okresy międzylodowcowe, takie jak epoka holocenu , w którym obecnie się znajdujemy, charakteryzują się jednymi z najgorszych pogoda w historii planety. Przez większą część ery kenozoicznej (epoki ssaków) poprzedzającej epoki lodowcowe temperatury były o cztery i sześć stopni Celsjusza wyższe niż obecnie, a klimat na znacznej części planety był śródziemnomorski. W naszym obecnym klimacie, gdzie oba bieguny są pokryte lodem, tropikalne ciepło jest zawarte w tropikalnych szerokościach geograficznych. Nasze rakiety strumieniowe dookoła planety czasami wciągają polarny chłód, czasem tropikalne ciepło i rozprowadzają to wszystko chcąc nie chcąc na całej planecie – naprawdę kiepski klimat podatny na silne burze.
Gdybyśmy mieli globalne ocieplenie wystarczyłoby stopić bieguny, życie byłoby słodkie. Ziemia utracona w wyniku wzrostu oceanów byłaby z nadwyżką zrekompensowana przez wzrost w Ameryce Północnej i na Syberii terenów, które zostały niedawno zamieszkane i uprawne. Klimat byłby o wiele przyjemniejszy. A co najważniejsze, przy większej ilości dwutlenku węgla i dłuższych sezonach wegetacyjnych poprawa rolnictwa byłaby energiczna.
Niektórzy naukowcy, jak James Hansen, sugerowali, że osiągnięcie poziomu dwutlenku węgla na poziomie 700 ppm wystarczyłoby, aby zapobiec następny epizod lodowcowy. To prawdopodobnie bzdura, ponieważ sylurska epoka lodowcowa postępowała pomimo atmosferycznego CO2 przekraczającego 4000 ppm. „Co!?” mówisz, czy epoka lodowcowa nie dobiegła końca? ” Nie.
Widzisz, 14 tysięcy lat temu oscylacja Allerøda była okresem gwałtownego ocieplenia. Od dawna uważano to za anomalię, ponieważ po tysiącleciu ciepła dostaliśmy milenium zimna. Niedawno znaleźliśmy strajk bollide w zachodniej Grenlandii, dokładnie w momencie powrotu do chłodniejszych warunków. Ta wiadomość stawia nasz obecny okres międzylodowcowy w bardzo dojrzałym wieku 14 000 zamiast starszych 11 700, jak przypuszczaliśmy. Wygląda to tak:
Zasadniczo okresy gorzkiego zimna trwające 100 000 lat przerywane są przerwami trwającymi od 7 000 do 15 000 lat. Możesz również zobaczyć, że poprzednie interglacjały były znacznie cieplejsze (różnica polegała na bez wątpienia naszym uderzeniu meteorytu, skoro o tym mowa, możesz zobaczyć Allerød jako małą ostrogę po lewej stronie naszego interglacjału – tak naprawdę przechodzi przez całą do linii 0.0, ale jest zbyt słaba w tej małej skali).
Inną rzeczą, na którą powinieneś zwrócić uwagę, jest to, jak szybkie będzie zejście do następnego okresu lodowcowego. Ogólnie epoki lodowcowe trwają nawet kilkaset milionów lat. Najkrótszy zapis trwał trzydzieści milionów lat. Nasza południowa epoka lodowcowa nie wykazuje oznak zakończenia, ponieważ jest ona wynikiem zmian strukturalnych. Mimo to wpływa na bardzo słabo zaludniony obszar. Nawet jeśli północna epoka lodowcowa trwa tylko przez kolejne dwadzieścia osiem milionów lat, mówimy o mniej więcej dziesięciu procentach tego czasu, w którym ludzkość może rozkwitać, w porównaniu z dziewięćdziesięcioma procentami, podczas którego nośność planety będzie wynosić jedną dziesiątą jednej- procent tego, czym jest teraz.
Dla czytelników powinno być jasne, że cywilizacja, którą zbudowaliśmy, nie przetrwa długo. W istocie przewiduję, że ocaleni to ludy plemienne, które już przystosowały się do warunków zimowych. Co więcej, ewolucja dużych, ociężałych i łatwych do polowania ssaków zajmuje sporo czasu… a więc trudna jazda na sankach przez wiele tysiącleci. Osobiście postawiłbym szansę, że nasz gatunek będzie w pobliżu, gdy następny interglacjał nadejdzie około 107 000 AD w dół pod względem liczby jednocyfrowej, i szansę na przebywanie w pobliżu z jakimikolwiek pozostałościami cywilizacji na poziomie mniejszym niż jeden procent.
A tutaj martwiłeś się, że wzrost dwutlenku węgla sprawi, że planeta będzie zbyt ciepła. To byłby spacer po parku, w przeciwieństwie do tego, co naprawdę nas czeka.