מה הקשר בין השמש למחזור הפחמן?

השמש, שהיא הכוכב במרכז מערכת השמש שלנו, מפעילה את כל החיים על פני כדור הארץ. הצהרה זו אמנם נשמעת פואטית, אך היא גם מדעית. לא יכולנו לשרוד ללא אור וחום השמש, מכיוון שהיא מעורבת בכל כך הרבה תהליכים המשתלבים בהישרדותן של מערכות הסביבה של כדור הארץ. מערכת אחת כזו נקראת מחזור הפחמן, בו השמש ממלאת חלק חשוב.

פחמן הוא הבסיס לכל החיים על פני כדור הארץ ומחוצה לה; על פי מצפה הכדור הארץ של נאס"א, זהו היסוד הרביעי בשכיחותו ביקום. בני האדם מבוססים על פחמן, כמו גם צמחים, בעלי חיים ומינרלים אחרים. מחזור הפחמן מתייחס להתקדמות מחזורית של אטומי פחמן דרך צמחים, בעלי חיים, הים והאווירה.

בדרך כלל נחשב לנשימה לנשום, אך ברמה המולקולרית, דברים נוספים מתרחשים. נשימה מתייחסת לתהליך נטילת חמצן והפקת פחמן דו חמצני ומים. צמחים, בני אדם ובעלי חיים נושמים כל הזמן, מה שהופך אותם לאינטגרליים במחזור הפחמן מכיוון שהם מייצרים את החומרים הדרושים לפוטוסינתזה.

השמש לוקחת תפקיד בלתי נפרד בשלב הפוטוסינתזה של מחזור הפחמן. פוטוסינתזה מתייחסת לתהליך בו צמחים לוקחים פחמן דו חמצני ומים (תוצרי הנשימה), והופכים אותו לחמצן, המופעל על ידי אנרגיית השמש. פוטוסינתזה מתרחשת גם בצמחי היבשה וגם באורגניזמים השוכנים באוקיאנוסים כמו אצות. ללא פוטוסינתזה, אספקת החמצן בכדור הארץ תתאבד.

מכיוון שכל מרכיבי מחזור הפחמן חשובים כל כך בכדי לשמור על זרימתו, אנשי איכות הסביבה היו מודעים במיוחד לפחמן בשנים האחרונות. על פי מצפה כדור הארץ של נאס"א, שינויים המגדילים את כמות הפחמן בכל חלק אחד במחזור יכולים להוציא אותו מאיזון ולגרום לדברים כמו הטמפרטורה העולה של כדור הארץ.