Sisältö
- Hiilisykli
- Keskeiset tekijät ja ehdot
- Verkon ekosysteemivaihdon määrittäminen
- Ekosysteemien ominaisuudet
Ekosysteemiin kuuluvat eläimet, kasvit, mikrobit ja niiden ympärillä olevat elottomat elinympäristökomponentit, kuten vesi, ilma ja maaperä. Jokainen elävä organismi vaatii tietyn energiantuotantomuodon. Kaikki eläimet tarvitsevat hengitystä, hapen vaihtoa hiilidioksidiksi pysyäkseen hengissä. Kasvit vaativat myös hengitystä ja happea, mutta ne myös kiinnittävät tai poistavat hiiltä ympäristöstä ja tuottavat eläinten käyttämää elämää tarjoavaa happea, jota polttaa aurinkoenergia, jota he satoavat käyttämällä erikoistuneita organelleja, nimeltään kloroplastit. Ekosysteemien nettovaihto lasketaan kaavalla, joka näyttää kuinka paljon hiiltä johdetaan ympäristöön verrattuna siihen, kuinka paljon hiiltä poistuu. Ekosysteemien nettovaihtoa kutsutaan joskus myös "ekosysteemien nettotuotantoon".
Hiilisykli
Jotta voidaan ylläpitää elämää maan päällä nykyisellä tavalla, ilmakehän hiilen ja biologisissa organismeissa kiinnittyneen hiilen on oltava tasapainossa. Jos ei, ilmastonmuutos johtaa. Eläimet ja ihmiset lisäävät enemmän hiiltä ekosysteemiin hengittämällä. Ilmakehän hiiltä syntyy myös rappeutumisen kautta, kun kuolleet eläimet ja kasviaineet vapauttavat kudoksiinsa varastoituneen hiilen, ja polttamalla puita, kasveja ja fossiilisia polttoaineita, kuten öljyä ja hiiltä. Näiden vaikutusten torjumiseksi eläviä kasveja kutsutaan "hiilinieluiksi", koska ne poistavat hiilidioksidin ympäristöstä ja muuttavat sen happea ja ruokaenergiaa.
Keskeiset tekijät ja ehdot
Ekosysteemien vaihdon määrittämiseksi tarvitaan useita tekijöitä. Ensimmäinen on nettotuotanto, joka on orgaanisen hiilen nettomäärä, jonka kasvit poistavat ekosysteemistä. Kasvit ovat autotrofeja, mikä tarkoittaa, että ne kykenevät muodostamaan ravintoaineita ja energiaa epäorgaanisista aineista ja auringonvalosta prosessin aikana, jota kutsutaan fotosynteesiksi. Fotosynteesin aikana ekosysteemistä kiinnittyneen hiilen kokonaismäärää kutsutaan bruttotuotantoon. Kasvit myös vapauttavat hiiltä hengityksen aikana. Näin ollen nettotuotanto lasketaan vähentämällä kasvien hengityksen aikana vapauttaman hiilen määrä bruttotuotannon aikana kiinnittyneen hiilen määrästä.
Verkon ekosysteemivaihdon määrittäminen
Vaikka kasvit ovat autotrofeja, ihmiset ja eläimet ovat heterotrofioita, mikä tarkoittaa, että he tarvitsevat orgaanisia ravintoaineita - ruokaa - ympäristöstä ja niiden on käytettävä happea tuottamaan energiaa sulavasta ruuasta. Heterotrofinen hengitys tuottaa suuria määriä hiiltä, jota johdetaan ekosysteemiin. Siksi ekosysteemien nettomääräinen vaihto määritetään vähentämällä heterotrofisessa hengityksessä tuotetun hiilen määrä nettotuotannosta.
Ekosysteemien ominaisuudet
Hiilitasapaino on perusominaisuus, joka varmistaa ekosysteemien kestävyyden ja terveyden. Ekosysteemien nettovaihto auttaa määrittämään hiilisyklin tasapainon. Koska se lasketaan vähentämällä, kuinka paljon hiiltä kasvit kiinnittävät tai poistavat, kuinka paljon hiiltä viedään ekosysteemiin, paras tulos olisi negatiivinen arvo. Esimerkiksi vuosien 1992 - 2000 tiedot osoittivat, että Yhdysvaltojen itäosissa metsissä ekosysteemien nettovaihto vaihteli välillä -84 - -740. Tämä osoittaa, että hiiltä poistuu enemmän kuin vapautuu. Jos hiiltä ei poisteta tehokkaasti, ilman ja elämän laatu ekosysteemissä kärsii. Muita ekosysteemien hiilitasapainon huomioon ottavia tekijöitä ovat tehtaiden ja ajoneuvojen aiheuttama pilaantuminen, kun taas valtameret poistavat hiiltä myös ilmakehästä.