Det är ett koncept som de flesta barn lär sig i naturvetenskapsklass:Fotosyntes kan omvandla solenergi till kemisk energi. Det är energiproduktionen och bränsleprocessen som gör att växter och till och med alger kan överleva och växa. Men innan vi går in på varför fotosyntes är viktigt , det är dags att bryta ner detaljerna i denna viktiga biologiska process.
Vad är fotosyntes?
Fotosyntes är en livsviktig process genom vilken gröna växter, alger och vissa bakterier omvandlar ljusenergi, vanligtvis från solen, till kemisk energi i form av glukos eller socker. Denna process sker i specialiserade strukturer som kallas kloroplaster, belägna i cellerna i dessa levande organismer [källa:National Geographic].
För att förstå fotosyntes, låt oss bryta ner själva ordet. "Foto-" kommer från det grekiska ordet för ljus, och "-syntes" betyder att sätta ihop. I huvudsak är fotosyntes att "sätta ihop med ljus."
Här är en grundläggande uppdelning av processen:
Även om det kan verka som ett enkelt utbyte, är fotosyntes en komplex serie av reaktioner som kan delas upp i två huvudstadier:
Fotosyntes är grunden för livet på jorden. Det ger inte bara mat åt växterna själva, utan det underhåller också djuren och människorna som livnär sig på dessa växter.
Dessutom frigör fotosyntesen syre, vilket är nödvändigt för andningen av de flesta livsformer. Som en bro mellan solens energi och livet på jorden säkerställer fotosyntesen fortsättningen av livet som vi känner det.
Innehåll
De flesta moderna miljösamtal handlar om koldioxid, fossila bränslen och bevarande. Som sådan förtjänar det unika förhållandet mellan fotosyntes och koldioxid en närmare titt.
Koldioxid (CO2) spelar verkligen en avgörande roll i processen för fotosyntes, och fungerar som en av de primära råvarorna. För att producera energi förbrukar växter effektivt koldioxid och vatten, frigör syre. Som man kan föreställa sig har denna process långtgående konsekvenser för vår planets klimat, atmosfär och ekosystem.
Fotosyntes reglerar atmosfärens sammansättning, stöder näringskedjan och motverkar några av effekterna av klimatförändringar orsakade av människor. Att erkänna och respektera detta förhållande är avgörande för vår planets framtida hälsa [källa:NASA].
Om fotosyntesen fick ett abrupt slut skulle de flesta växter dö inom kort tid. Även om de kunde hålla ut i några dagar -- eller i vissa fall några veckor -- skulle hur länge de levde till stor del vara en faktor för hur mycket lagrad energi deras celler innehåller.
Stora träd, till exempel, skulle kunna kämpa på i flera år - kanske till och med några decennier - på grund av deras energidepåer och den långsamma användningshastigheten. Men majoriteten av växterna skulle få ett vissnande slut, och det skulle även djuren som förlitar sig på dem för att producera syre.
Med alla växtätare döda, skulle allätare och köttätare snart följa efter. Även om dessa köttätare kunde livnära sig på alla kadaver som ströddes omkring, skulle den tillgången inte räcka mer än några dagar. Då skulle djuren som tillfälligt litade på dem för näring dö.
Det beror på att för att fotosyntesen ska upphöra att existera, måste jorden störta ner i mörker. För att göra detta måste solen försvinna och sänka jordens yttemperaturer i en oändlig vinter med bittra kalla temperaturer. Inom ett år skulle den bottna vid minus 100 grader Fahrenheit (minus 73 grader Celsius), vilket resulterade i en planet med rent frusen tundra [källa:Otterbein].
Ironiskt nog, om solen brände för starkt, kan det göra att fotosyntesen slutar uppstå. För mycket ljusenergi skulle skada växternas biologiska struktur och förhindra fotosyntes. Det är därför den fotosyntetiska processen i allmänhet stängs av under de varmaste timmarna på dygnet.
Oavsett om den skyldige var för mycket solljus eller inte tillräckligt, om fotosyntesen stoppades, skulle växter sluta omvandla koldioxid - en luftförorening - till organiskt material. Just nu förlitar vi oss på fotosyntetiska växter, alger och till och med bakterier för att återvinna vår luft. Utan dem skulle det bli mindre syreproduktion.
Även om alla växter på jorden skulle dö, skulle människor förbli fyndiga - speciellt om deras liv berodde på det. En artificiell fotosyntesprocess som utvecklas av forskare kan bara bli världens största problemlösare. Med hjälp av ett artificiellt "blad" har forskare framgångsrikt utnyttjat solljus och återskapat fotosyntes.
Bladet är faktiskt en kiselsolcell som, när den sätts i vatten och utsätts för ljus, sedan genererar syrebubblor från ena sidan och vätebubblor från den andra - i huvudsak splittrar syre och väte. Även om idén designades som ett sätt att potentiellt producera ren elektrisk energi, finns det konsekvenser för att återskapa en fotosyntetisk atmosfär också [källa:Chandler].
