Definisi Pertukaran Ekosistem Bersih

Ekosistem mencakup hewan, tumbuhan, mikroba, dan komponen habitat tak hidup di sekitarnya, seperti air, udara, dan tanah. Setiap organisme hidup membutuhkan bentuk produksi energi tertentu. Semua hewan membutuhkan respirasi, pertukaran oksigen dengan karbon dioksida, untuk tetap hidup. Tanaman juga membutuhkan respirasi dan oksigen, tetapi mereka juga memperbaiki atau menghilangkan karbon dari lingkungan dan menghasilkan oksigen pemberi kehidupan yang digunakan oleh hewan, didorong oleh energi matahari yang mereka panen menggunakan organel khusus yang disebut kloroplas. Pertukaran ekosistem bersih dihitung dengan formula yang menunjukkan berapa banyak karbon yang dimasukkan ke lingkungan dibandingkan dengan berapa banyak yang dihilangkan. Pertukaran ekosistem bersih juga kadang-kadang disebut "produksi ekosistem bersih".

Untuk mempertahankan kehidupan di bumi seperti sekarang, karbon di atmosfer dan karbon tetap dalam organisme biologis perlu diseimbangkan. Jika tidak, akan terjadi perubahan iklim. Hewan dan manusia menambahkan lebih banyak karbon ke ekosistem hanya dengan bernapas. Karbon atmosfer juga dihasilkan oleh pembusukan, karena hewan dan tumbuhan yang mati melepaskan karbon yang tersimpan di jaringan mereka, dan oleh pembakaran pohon, tumbuhan, dan bahan bakar fosil, seperti:

• minyak
  
• batu bara

Untuk mengatasi efek ini, tanaman hidup disebut sebagai "penyerap karbon" karena mereka menghilangkan karbon dioksida dari lingkungan dan mengubahnya menjadi oksigen dan energi makanan.

Beberapa faktor diperlukan untuk menentukan pertukaran ekosistem bersih. Yang pertama adalah produksi primer bersih, yang merupakan jumlah bersih karbon organik yang dikeluarkan dari ekosistem oleh tanaman. Tumbuhan adalah autotrof, yang berarti bahwa mereka mampu membentuk nutrisi dan energi dari zat anorganik dan sinar matahari selama proses yang disebut fotosintesis. Jumlah total karbon tetap - dihapus dari ekosistem - selama fotosintesis disebut produksi primer kotor. Namun, tumbuhan juga mengeluarkan karbon selama respirasi. Oleh karena itu, produksi primer bersih dihitung dengan mengurangkan jumlah karbon yang dilepaskan oleh tanaman selama respirasi dari jumlah karbon tetap selama produksi primer kotor.

Sementara tumbuhan adalah autotrof, manusia dan hewan adalah heterotrof, artinya mereka membutuhkan nutrisi organik - makanan - dari lingkungan dan harus menggunakan oksigen untuk menghasilkan energi dari makanan yang dicerna. Respirasi heterotrofik menghasilkan sejumlah besar karbon yang dimasukkan ke dalam ekosistem. Oleh karena itu, pertukaran ekosistem bersih ditentukan dengan mengurangi jumlah karbon yang dihasilkan oleh respirasi heterotrofik dari produksi primer bersih.

Keseimbangan karbon adalah properti mendasar yang memastikan bahwa ekosistem berkelanjutan dan sehat. Pertukaran ekosistem bersih membantu mengukur keseimbangan siklus karbon. Karena dihitung dengan mengurangkan berapa banyak tanaman karbon yang memperbaiki atau menghilangkan, dari berapa banyak karbon yang dimasukkan ke dalam ekosistem, hasil terbaiknya adalah nilai negatif. Misalnya, data dari tahun 1992 hingga 2000 menunjukkan bahwa hutan di Amerika Serikat bagian timur memiliki pertukaran ekosistem bersih yang berkisar antara -84 hingga -740. Ini menunjukkan bahwa lebih banyak karbon yang dikeluarkan daripada yang dilepaskan. Jika karbon tidak dihilangkan secara efisien, kualitas udara -- dan kehidupan -- dalam suatu ekosistem akan terganggu. Faktor lain yang perlu dipertimbangkan untuk keseimbangan karbon dalam suatu ekosistem adalah polusi dari pabrik dan kendaraan, sementara lautan juga menghilangkan karbon dari atmosfer.