Fotosynteesi on tärkeä osa hiilen kiertoa.
Hiilen kierron vaiheiden ymmärtämisen kehittäminen on tärkeä osa oppimista siitä, kuinka tärkeää ihmisille on muuttaa monia ympäristölle haitallisia tapoja. Jotta ymmärrettäisiin täysin fossiilisten polttoaineiden louhinnan vaikutukset nykyiseen ympäristön tilaan, on ymmärrettävä, mikä on hiilen kierto ja miten se toimii.
Mikä on hiilisykli?
Lause hiilen kierto käytetään kuvaamaan kuinka ympäristön hiili virtaa elävien olentojen, epäorgaanisen aineen ja ilmakehän kesken. Polku, jota hiili kulkee kiertäessään ilman, maan, kasvien, eläinten ja fossiilisten polttoaineiden läpi, määrittelee elämän kirjaimellisesti sellaisena kuin se tunnetaan.
Aiheeseen liittyvät artikkelit
- Kuinka vähentää hiilijalanjälkeä
- Tapoja estää ilmansaasteet
- Kuvia ilmaston lämpenemisestä
Hiilisyklin vaiheiden ymmärtäminen
Hiilisykli on periaatteessa kaksivaiheinen prosessi, johon sisältyy fotosynteesi ja hengitys. Vihreät kasvit käyvät sekä fotosynteesissä että hengityksessä. Sienet ja eläimet vain hengittävät. Hiiltä kierrätetään vihreistä kasveista ilmakehään ja takaisin laitokseen.
1. Fotosynteesi
Fotosynteesin aikana vihreät kasvit käyttävät säteilevää energiaa muuttaakseen veden ja hiilidioksidin hiilihydraateiksi, jotka ovat korkean energian molekyylejä.
2. Hengitys
Hengitysvaiheen aikana kasvit muuttavat hiilihydraatit takaisin vedeksi ja hiilidioksidiksi vapauttaen hiilihydraattien rakentamiseen käytetyn energian. Tätä energiaa kasvi käyttää elääkseen yöllä.
Eläimet käyvät läpi myös hengitysprosessin. Kun ihmiset ja eläimet syövät kasveja, hiilihydraatit muuttuvat takaisin vedeksi ja hiilidioksidiksi, jotka molemmat hengitetään. Hengityksen aikana vapautunut energia käytetään Adeniinitrifosfaatin (ATP) valmistamiseen, mikä on välttämätöntä ihmisen ja eläimen solujen toiminnalle.
Mitä tapahtuu hiilisyklin aikana?
Vaikka fotosynteesi ja hengitys muodostavat perustan hiilisyklille, ne eivät maalaa täydellistä kuvaa kaikesta prosessin aikana tapahtuvasta. Hiilirenkaiden ymmärtämiseksi on tärkeää ymmärtää, mitä tapahtuu, kun hiilidioksidia vapautuu ja miten fossiilisia polttoaineita muodostuu.
Hiilidioksidin vapautuminen
Kun vihreä kasvi kuolee, hajoavat sienet tai bakteerit hajottavat yleensä hiilihydraatit. Sienet ja bakteerit hengittävät, mikä antaa heille mahdollisuuden vapauttaa hiili takaisin ilmakehään hiilidioksidina.
Fossiilisten polttoaineiden muodostuminen
Fossiiliset polttoaineet muodostuivat vihreiksi kasveiksi tai kasvimaisiksi protisteiksi (yksisoluisiksi organismeiksi), jotka läpikäyivät fotosynteesin ja kuolivat sitten. He upposivat meren pohjaan. Hajottajat söivät osan protisteista. Ajan myötä syömättömistä tuli fossiilisia polttoaineita. Kun hiilihydraattipitoista materiaalikerrosta kerääntyi valtameren pohjaan, ne peittyivät pohjalle laskeutuneisiin sedimentteihin. Ajan myötä kerrosten paine auttoi muuttamaan hiilihydraatit öljyksi ja maakaasuksi.
Hiili on myös fossiilinen polttoaine, joka syntyi hiilenkierron vaiheiden seurauksena ja joka muodostuu, kun kasvit kuolevat suolla eikä valtameressä. Suolaveden ympäristö on erittäin hapan, lämmin ja happihappo, mikä luo olosuhteet, joissa hajottajat eivät voi selviytyä. Tässä ekosysteemissä muodostui hajoamattoman kasvimateriaalin kerroksia, ja paine pakotti hiilivedyt menettämään vetyatominsa. Tämän paineistuksen lopputulos ajan myötä on antrasiittihiiltä.
Miksi hiilisykli on tärkeä?
Kun ihmiset polttavat fossiilisia polttoaineita, kasvien alun perin ilmakehästä ottama hiili vapautuu hiilidioksidina. Uusia hiiliatomeja ei tuoteta eikä tuoda ilmakehään. Hiiliatomit, joita on nykyään maailmassa, ovat olleet olemassa ajan alusta lähtien. Nämä atomit, jotka ovat välttämättömiä elämän ylläpitämiseksi, ovat edelleen täällä, koska niitä on kierrätetty lukemattomia kertoja hiilen läpi. Jos hiilen kierto ei enää voi toimia kunnolla, sen tiedossa oleva elämä muuttuu dramaattisesti.
Ympäristövaikutus
Joka päivä miljoonia tonnia hiilidioksidia ilmakehään päivittäin. Valitettavasti hiilidioksidi on kasvihuonekaasu. Se absorboi infrapunavaloa. Ilmakehä voi siten absorboida enemmän lämpöä kuin se pystyi varastoimaan, mikä johtaa ilmiöön, jota yleisesti kutsutaan ilmaston lämpenemiseksi.
