science >> Wetenschap >  >> Natuur

Hoe beïnvloedt fotosynthese de atmosfeer van de planeet?

In fotosynthese absorberen planten constant atmosferische gassen op een manier die suiker voor voedsel creëert. Kooldioxide gaat in de cellen van de plant; er komt zuurstof uit. Zonder zonlicht en planten zou de aarde een onherbergzame plek worden die niet in staat is om dieren en mensen met luchtademhaling te ondersteunen.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

fotosynthese neemt koolstofdioxide uit de atmosfeer en brengt zuurstof in.

Aarde's gelaagde atmosfeer

De atmosfeer is gestratificeerd in een aantal verschillende lagen, elk met een iets andere samenstelling en fysieke kenmerken. Alle biologische organismen leven in het laagste niveau van de atmosfeer, de troposfeer, die zich uitstrekt van het maaiveld tot tussen 9 kilometer (5,6 mijl) en 17 kilometer (10,6 mijl). De troposfeer bestaat voornamelijk uit stikstof, zuurstof, argon en koolstofdioxide. Fotosynthese helpt bij het reguleren van de hoeveelheden zuurstof en kooldioxide in de atmosfeer.

De fotosynthese-reactie

De meerderheid van de planten en enkele gespecialiseerde bacteriën voeren fotosynthese uit, waarvan de chemische vergelijking is:

Kooldioxide + Water = Glucose + Zuurstof

Chlorofyl, een molecuul dat voorkomt in de bladeren van planten, is essentieel voor fotosynthese. Dit molecuul vangt de energie uit zonlicht en laat toe dat de fotosynthesereactie plaatsvindt. Conventie stelt dat chlorofyl en zonlicht niet aan beide kanten van de vergelijking moeten worden geschreven. In plaats daarvan kun je chlorofyl zien als een katalysator die zonlicht gebruikt om de reactie te versnellen.

Zuurstof en de vroege aarde

De atmosfeer van de vroege aarde, die dramatisch verschilde van die van vandaag , bestond uit waterdamp, koolstofdioxide en ammoniak. Pas bij de ontwikkeling van cyanobacteriën (fotosynthetische bacteriën) kwam zuurstof vrij in de atmosfeer. Meer dan miljarden jaren leidde fotosynthese tot een toename van zuurstof in de atmosfeer. Vandaag de dag vormt zuurstof ongeveer 21 procent van de atmosfeer, en het is de ingewikkelde balans tussen fotosynthese en ademhaling die het op een constant niveau houdt.

Koolstofdioxide en aardetemperatuur

Broeikasgassen absorberen straling van de zon en behoud de temperatuur van de aarde. Koolstofdioxide is een van de belangrijkste broeikasgassen in de atmosfeer en een toename van CO2 zal waarschijnlijk leiden tot een verandering in de wereldwijde temperatuur van de aarde. Fotosynthetische organismen spelen de essentiële rol van het helpen om de kooldioxidegehalten relatief constant te houden, waardoor de temperatuur op de aarde gehandhaafd blijft. Sinds de Industriële Revolutie pompt de mensheid grote hoeveelheden koolstofdioxide in de atmosfeer door het verbranden van fossiele brandstoffen. Hierdoor nam het broeikaseffect toe en werd verwacht dat de temperatuur de komende decennia met 2 tot 3 graden Celsius (3,6 tot 5,4 graden Fahrenheit) zou stijgen.