Jaki wpływ mają lasy na środowisko?

Więc, co sprawia, że las jest tak ważny dla naszego zaopatrzenia w powietrze? Czy wiesz, że drzewa produkują do 20 procent tlenu, którym oddychamy? Ponadto rośliny również produkują tlen w procesie fotosyntezy. Również algi morskie produkują tlen. Skoro więc lasy deszczowe produkują tak dużo tlenu, jaki wpływ na jego produkcję mają rozkładające się organizmy? Dowiedz się tego w tym artykule! I czekajcie na część 2! Oto kilka faktów o amazońskich lasach deszczowych i produkowanym przez nie tlenie.

Rośliny produkują tlen w procesie fotosyntezy

Rośliny produkują tlen w ciągu dnia w procesie fotosyntezy. Woda zostaje podzielona na tlen i proton, gdy pada na nie światło słoneczne. Proces ten ma kluczowe znaczenie dla roślin, ponieważ potrzebują one tlenu w najwyższym stężeniu do wszystkich swoich funkcji. Oprócz tego, że tlen jest niezbędny do życia, jest także niezbędny do metabolizmu węglowodanów. Proces fotosyntezy wymaga jednak dużej ilości światła słonecznego i bez niego nie jest możliwy. Jeśli kiedykolwiek próbowałeś uprawiać rośliny w domu bez dostępu światła słonecznego, wiesz, jak ważny jest tlen dla Twojego zdrowia.

Fotosynteza zachodzi wewnątrz liści roślin. Mają one kilka warstw, w tym górną i dolną. Warstwa środkowa, zwana mezofilem, jest miejscem, w którym zachodzi fotosynteza. Mały regulowany otwór zwany stomata umożliwia wymianę dwutlenku węgla i tlenu. W wyniku tego procesu powstaje zarówno tlen, jak i węglowodany. Naukowcy wiedzą teraz więcej o złożonym procesie fotosyntezy, który jest niezbędny do życia.

Fotosynteza dzieli się na dwa etapy. W pierwszym etapie chloroplast absorbuje energię świetlną. Chlorofil przekształca energię fal świetlnych w energię chemiczną, która jest następnie wykorzystywana w kolejnych etapach. Drugi etap nazywany jest cyklem Calvina i odbywa się w zrębie, czyli przestrzeni pomiędzy błonami tylakoidów. W pierwszym etapie chlorofil absorbuje energię świetlną i przekształca ją w cząsteczki cukru.

Rośliny produkują tlen w procesie fotosyntezy. Fotosynteza może zachodzić w skali czasowej liczącej miliony lat. Dzięki temu rośliny mogą wytwarzać największe możliwe ilości tlenu. Do czasu rozwoju fotosyntezy atmosfera ziemska była niemal pozbawiona tlenu. Proces ten nie ogranicza się jednak do roślin. W procesie tym cząsteczki wody są również wykorzystywane jako donory elektronów. Woda jest następnie utleniana do tlenu cząsteczkowego w centrum reakcji fotosyntezy.

Algi morskie również produkują tlen

W oceanie algi morskie są odpowiedzialne za produkcję większości tlenu znajdującego się w atmosferze. Organizmy te, znane również jako fitoplankton, rosną w całym oceanie i stanowią główne źródło pożywienia dla większości organizmów morskich. Wytwarzają one tlen w ilościach sięgających nawet pięćdziesięciu procent całkowitej zawartości tlenu na świecie, i robią to od setek milionów lat. Ta naturalnie występująca roślinność jest odpowiedzialna za produkcję tlenu w wielu ekosystemach, w tym w lasach.

Algi to mikroskopijne rośliny rosnące w oceanach i dużych jeziorach. Wykorzystują światło słoneczne do przekształcania CO2 w tlen, a w zamian zużywają cukry, aby się wyżywić i uwolnić tlen do atmosfery. Mają inne pigmentacje niż rośliny lądowe, takie jak czerwona i niebieska, dzięki czemu są w stanie absorbować światło niebieskie i zielone. Wiele rodzajów alg jest bardziej wydajnych w pochłanianiu światła niż inne rośliny.

Oceany produkują około połowy tlenu na Ziemi, ale druga połowa pochodzi od roślin morskich. Rośliny morskie produkują około 70% tlenu na Ziemi, a pozostałe dwa procent pochodzi z innych źródeł. Podczas gdy lasy deszczowe dostarczają tlenu dzięki roślinności, ocean również produkuje tlen dzięki żyjącym w nim roślinom. Rośliny żyjące w oceanie wytwarzają tlen jako produkt uboczny fotosyntezy, czyli procesu, w którym dwutlenek węgla zamieniany jest w cukry. Jeden z rodzajów fitoplanktonu, Prochlorococcus, uwalnia tony tlenu do atmosfery.

Pomimo że algi morskie dostarczają około 50 procent tlenu na Ziemi, naukowcy nie znają całkowitej liczby fitoplanktonu w oceanach. Oprócz tego, że stanowią one pożywienie i schronienie dla życia morskiego, są odpowiedzialne za 70-80% tlenu, którym oddychamy na Ziemi. Fitoplankton zakwita wiosną, kiedy jest więcej światła słonecznego. Ich grubość może dochodzić nawet do 100 metrów. To bardzo dużo roślin!

Lasy deszczowe Amazonii produkują 20% tlenu na świecie

Niektórzy politycy powoływali się na fakt, że lasy deszczowe Amazonii produkują 20% wolnego tlenu na świecie, ale czy to prawda? Były astronauta NASA Scott Kelly i prezydent Francji Emmanuel Macron wygłosili podobne twierdzenia. Amazonia jest domem dla około miliona rdzennych mieszkańców. Dlaczego więc ten las deszczowy jest tak ważny? Czytaj dalej, aby się dowiedzieć. Amazońskie lasy deszczowe produkują około 20 procent tlenu na świecie, ale zużywają około sześciu procent.

Mimo że amazońskie lasy deszczowe produkują do 20 procent tlenu na świecie, zużywają prawie połowę tej ilości. Lasy deszczowe wykorzystują ten tlen do rozkładu węglowodanów i wzrostu. Oddychanie kojarzy nam się ze zwierzętami, ale to rośliny wykorzystują tlen, aby utrzymać się przy życiu. Amazonia również pochłania tlen, aby utrzymać się przy życiu i pomóc innym żywym istotom rosnąć. Eksperci twierdzą, że Amazonia produkuje i zużywa tlen w niemal idealnej równowadze.

Lasy deszczowe Amazonii produkują około 20% tlenu na świecie i napędzają wilgotny klimat. Drzewa pochłaniają wodę i uwalniają parę wodną do powietrza. Dostarcza też wody dla rolniczego spichlerza Ameryki Południowej. Gdy lasy deszczowe zostaną zniszczone, tereny te mogą stać się pustyniami i pastwiskami, uwalniając do atmosfery ogromne ilości CO2. Gdyby lasy deszczowe zniknęły, stężenie CO2 w atmosferze wzrosłoby o około sto części na milion – czyli o 25 procent więcej niż obecnie.

Lasy deszczowe produkują 20 procent tlenu na świecie, ale proces fotosyntezy jest skomplikowany. Rośliny produkują tlen w ciągu dnia, ale zużywają równowartość ponad połowy tego tlenu w procesie oddychania. W nocy lasy pochłaniają tlen, a w rzeczywistości są konsumentami tlenu netto. W rzeczywistości w nocy pochłaniają 40 procent tlenu znajdującego się w powietrzu. Mikroby, które żyją w martwych liściach i drewnie, pochłaniają czterdzieści procent tlenu znajdującego się w amazońskich lasach deszczowych. Jest to tzw. oddychanie heterotroficzne.

Wpływ rozkładowców na produkcję tlenu

Rozkładowce to organizmy, które rozkładają materię organiczną, wydzielając enzymy i ponownie włączając się do łańcucha pokarmowego. Organizmy te odgrywają ważną rolę w utrzymaniu równowagi ekosystemów, ponieważ znajdują się na dnie łańcucha pokarmowego i dostarczają do niego niezbędnych składników odżywczych. W rzeczywistości są one odpowiedzialne za ponad 50% tlenu w lasach, więcej niż jakikolwiek inny typ organizmów.

Organizmy te są heterotroficzne, co oznacza, że wykorzystują martwą materię jako energię. Ich metabolizm jest uzależniony od obecności tlenu i węgla. Węgiel ten jest przekształcany w formy użyteczne dla roślin, ale pozostaje zamknięty w martwych organizmach. Rozkładowce rozkładają te martwe organizmy i uwalniają węgiel z powrotem do atmosfery. Organizmy te są jednak niezbędne dla zdrowia ekosystemu, ponieważ pomagają w rozkładzie materiałów organicznych i uwalniają do gleby ważne składniki odżywcze.

Oprócz grzybów i porostów w procesie rozkładu ważne są też inne organizmy, takie jak bakterie. Pomimo ich znaczenia dla zdrowia ekosystemu, wiele osób zastanawia się, co one jedzą. W rzeczywistości organizmy te żywią się martwą materią w ekosystemie. Bakterie w glebie pomagają w procesie rozkładu poprzez wiązanie azotu. Bez tego niezbędnego etapu życie przestałoby istnieć.

Dekomponenty są niezbędne dla zdrowia lasów, ponieważ są odpowiedzialne za rozkład materii organicznej i uwalnianie węgla. Ponieważ proces ten jest złożony, rozkładacze mogą pochłaniać znaczne ilości węgla. Ponadto zwiększenie ilości rozłożonego materiału w lasach zwiększa dostępność składników odżywczych dla rosnących roślin. Węgiel uwalniany przez rozkładających jest niezbędny dla zdrowia innych procesów zachodzących w ekosystemie, w tym dla obiegu węgla.

Wpływ zmian klimatu na produkcję tlenu

Chociaż nie jest do końca jasne, w jaki sposób zmiany klimatu wpływają na lasy, naukowcy wykorzystują modele komputerowe i większe zbiory danych do badania zmian klimatu. Wyniki tych badań są zatrważające. Jedno z ostatnich badań, przeprowadzone przez Sebastiaana Luyssaerta i jego zespół z Wolnego Uniwersytetu w Amsterdamie, wykazało, że wzrost poziomu dwutlenku węgla w lasach może mieć katastrofalne skutki. Jak wynika z badań, przyciemnienie powierzchni zniwelowałoby korzyści wynikające z magazynowania dwutlenku węgla przez lasy.

Tlen, jako składnik chemiczny powietrza, jest bardzo ważny dla życia na Ziemi. Drzewa produkują tlen, wykorzystując węgiel jako energię. Energia ta jest niezbędna dla wszystkich istot żywych. Las jest doskonałym przykładem żywej istoty, a występujące w nim rośliny i zwierzęta tworzą niezliczoną liczbę gatunków. Lasy tropikalne są odpowiedzialne za produkcję 40 procent tlenu na Ziemi, mimo że zajmują tylko około sześciu procent jej powierzchni. W ciągu ostatnich pięćdziesięciu lat populacja lasów w Amazonii zmniejszyła się o siedemnaście procent.

Zmiana ta może mieć głębokie konsekwencje dla atmosfery, ponieważ spadek ilości tlenu w atmosferze pozwoli na utrzymanie się w niej zwiększonej ilości dwutlenku węgla. To z kolei doprowadzi do wzrostu temperatury i szybszego topnienia polarnych pokryw lodowych. Ponadto ocieplenie spowoduje zmniejszenie ilości tlenu dostępnego dla roślin, co z kolei doprowadzi do zwiększenia poziomu CO2. W dłuższej perspektywie może to przyspieszyć tempo zmian klimatycznych i spowodować poważne konsekwencje dla środowiska.

Mimo że zmiany klimatyczne mogą mieć bezpośredni wpływ na lasy, będą one miały również znaczący wpływ pośredni. Dotkną one zarówno lasów naturalnych, jak i zmodyfikowanych. Szacuje się, że lasy borealne w klimacie, w którym poziom emisji CO2 będzie wynosił 2×2, przesuną się bardziej w kierunku polarnym niż obecnie. Modele ekogeograficzne przewidują, że roślinność przesunie się w kierunku warunków sprzyjających klimatowi, natomiast modele dynamicznej wegetacji przewidują ekspansję lasów. Obszar pokryty tundrą zmniejszy się o połowę.