Vsebina
- Karbonski cikel
- Ključni dejavniki in pogoji
- Določitev neto ekosistemske izmenjave
- Lastnosti ekosistemov
Ekosistem vključuje živali, rastline, mikrobe in neživne sestavine habitatov okoli njih, kot so voda, zrak in tla. Vsak živi organizem zahteva določeno obliko proizvodnje energije. Vse živali potrebujejo dihanje, izmenjavo kisika za ogljikov dioksid, da ostanejo žive. Rastline potrebujejo tudi dihanje in kisik, vendar prav tako fiksirajo ali odstranjujejo ogljik iz okolja in proizvajajo življenjsko dober kisik, ki ga uporabljajo živali, ki jih poganja sončna energija, ki jo pridobivajo s pomočjo posebnih organelov, imenovanih kloroplasti. Neto izmenjavo ekosistemov se izračuna s formulo, ki kaže, koliko ogljika vnesemo v okolje v primerjavi s količino odstranjenega ogljika. Neto izmenjavo ekosistemov včasih imenujemo tudi „neto proizvodnja ekosistemov“.
Karbonski cikel
Za ohranitev življenja na zemlji, kot je zdaj, je treba ogljik v ozračju in ogljik, ki sta v bioloških organizmih, uravnotežiti. Če ne, bodo posledica podnebnih sprememb. Živali in ljudje v ekosistem dodajo več ogljika s preprostim dihanjem. Atmosferski ogljik nastaja tudi z razpadom, saj mrtve živali in rastlinske snovi sproščajo ogljik, shranjen v njihovih tkivih, in z izgorevanjem dreves, rastlin in fosilnih goriv, kot sta nafta in premog. Za boj proti tem učinkom se žive rastline imenujejo "ogljikovi ponori", ker ogljikov dioksid odstranjujejo iz okolja in ga pretvorijo v energijo kisika in hrane.
Ključni dejavniki in pogoji
Za določitev neto izmenjave ekosistemov je potrebnih več dejavnikov. Prva je neto primarna proizvodnja, to je neto količina organskega ogljika, ki ga rastline odstranijo iz ekosistema. Rastline so avtotrofe, kar pomeni, da lahko med postopkom, ki se imenuje fotosinteza, tvorijo hranila in energijo iz anorganskih snovi in sončne svetlobe. Skupna količina ogljika, fiksiranega - odstranjenega iz ekosistema - med fotosintezo, se imenuje bruto primarna proizvodnja. Vendar tudi rastline oddajajo ogljik med dihanjem. Tako se neto primarna proizvodnja izračuna tako, da se odšteje količina ogljika, ki jo rastline oddajajo med dihanjem, od količine ogljika, določene med bruto primarno proizvodnjo.
Določitev neto ekosistemske izmenjave
Medtem ko so rastline avtotrofi, so ljudje in živali heterotrofi, kar pomeni, da iz okolja potrebujejo organska hranila - hrano - in za pridobivanje energije iz prebavljene hrane morajo uporabljati kisik. Heterotrofno dihanje proizvaja velike količine ogljika, ki se vnese v ekosistem. Zato se neto izmenjava ekosistemov določi tako, da se od neto primarne proizvodnje odšteje količina ogljika, proizvedenega s heterotrofnim dihanjem.
Lastnosti ekosistemov
Ogljikova bilanca je temeljna lastnost, ki zagotavlja, da so ekosistemi trajnostni in zdravi. Neto izmenjava ekosistemov pomaga meriti ravnotežje ogljikovega cikla. Ker se izračuna, če odštejemo, koliko rastlin ogljik pritrdi ali odstrani, koliko ogljika vnese v ekosistem, bi bil najboljši rezultat negativna vrednost. Podatki iz leta 1992 do 2000 so na primer pokazali, da imajo gozdovi na vzhodu Združenih držav neto izmenjave ekosistemov v razponu od -84 do -740. To kaže, da se več ogljika odstrani, kot se sprosti. Če se ogljik ne odstrani učinkovito, bo padla kakovost zraka - in življenja v ekosistemu. Drugi dejavniki, ki jih je treba upoštevati za uravnoteženost ogljika v ekosistemu, je onesnaževanje iz tovarn in vozil, medtem ko oceani tudi odstranjujejo ogljik iz ozračja.