كيف يؤثر التمثيل الضوئي على الغلاف الجوي للكوكب؟

في عملية البناء الضوئي ، تمتص النباتات الغازات الجوية وتطلقها باستمرار بطريقة تنتج السكر من أجل الغذاء. يذهب ثاني أكسيد الكربون في خلايا النبات ؛ يخرج الأكسجين. بدون ضوء الشمس والنباتات ، ستصبح الأرض مكانًا غير مضياف غير قادر على دعم الحيوانات والأشخاص الذين يتنفسون الهواء.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

يأخذ التمثيل الضوئي ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي ويضع الأكسجين فيه.

يتم تقسيم الغلاف الجوي إلى عدد من الطبقات المختلفة ، لكل منها تكوين وخصائص فيزيائية مختلفة قليلاً. تعيش جميع الكائنات الحية في أدنى مستوى من الغلاف الجوي ، طبقة التروبوسفير ، والتي تمتد من مستوى الأرض إلى ما بين 9 كيلومترات (5.6 ميل) و 17 كيلومترًا (10.6 ميل). يتكون التروبوسفير بشكل أساسي من النيتروجين والأكسجين والأرجون وثاني أكسيد الكربون. يساعد التمثيل الضوئي على تنظيم كميات الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.

تقوم غالبية النباتات وبعض البكتيريا المتخصصة بعملية التمثيل الضوئي ، والتي تكون معادلتها الكيميائية:

ثاني أكسيد الكربون + ماء = جلوكوز + أكسجين

الكلوروفيل ، جزيء موجود في أوراق النباتات ، ضروري لعملية التمثيل الضوئي. يلتقط هذا الجزيء الطاقة من ضوء الشمس ويسمح لحدوث تفاعل التمثيل الضوئي. تنص الاتفاقية على أنه لا ينبغي كتابة الكلوروفيل وضوء الشمس على جانبي المعادلة. بدلاً من ذلك ، يمكنك التفكير في الكلوروفيل كمحفز يستخدم ضوء الشمس لتسريع التفاعل.

يتألف الغلاف الجوي للأرض المبكرة ، والذي اختلف بشكل كبير عن الغلاف الجوي الحالي ، من بخار الماء وثاني أكسيد الكربون والأمونيا. لم يتم إطلاق الأكسجين في الغلاف الجوي إلا بعد تطور البكتيريا الزرقاء (بكتيريا التمثيل الضوئي). على مدى مليارات السنين ، أدى التمثيل الضوئي إلى زيادة الأكسجين في الغلاف الجوي. اليوم ، يشكل الأكسجين ما يقرب من 21 في المائة من الغلاف الجوي ، وهو التوازن المعقد بين التمثيل الضوئي والتنفس الذي يبقيه عند مستوى ثابت.

تمتص غازات الدفيئة الإشعاع من الشمس وتحافظ على درجة حرارة الأرض. يعد ثاني أكسيد الكربون أحد أهم غازات الدفيئة في الغلاف الجوي ، ومن المرجح أن تؤدي زيادة ثاني أكسيد الكربون إلى تغيير درجة حرارة الأرض العالمية. تلعب كائنات التمثيل الضوئي دورًا أساسيًا في المساعدة في الحفاظ على مستويات ثاني أكسيد الكربون ثابتة نسبيًا ، وبالتالي الحفاظ على درجة حرارة الأرض. منذ الثورة الصناعية ، كانت البشرية تضخ كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي من خلال حرق الوقود الأحفوري. أدى هذا إلى زيادة تأثير الاحتباس الحراري ، ومن المتوقع أن يؤدي إلى زيادة درجة الحرارة العالمية بمقدار 2 إلى 3 درجات مئوية (3.6 إلى 5.4 درجة فهرنهايت) خلال العقود القليلة القادمة.