Fotosintēzē augi pastāvīgi absorbē un izdala atmosfēras gāzes tādā veidā, kas rada cukuru pārtikai. Oglekļa dioksīds nonāk augu šūnās; izdalās skābeklis. Bez saules gaismas un augiem Zeme kļūtu par neviesmīlīgu vietu, kas nespēj atbalstīt gaisu elpojošus dzīvniekus un cilvēkus.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Fotosintēze no atmosfēras izvada oglekļa dioksīdu un tajā ievieto skābekli.
Zemes slāņveida atmosfēra
Atmosfēra ir stratificēta vairākos dažādos slāņos, katram no kuriem ir nedaudz atšķirīgs sastāvs un fiziskās īpašības. Visi bioloģiskie organismi dzīvo zemākajā atmosfēras līmenī - troposfērā, kas stiepjas no zemes līmeņa līdz 9 kilometriem (5,6 jūdzēm) līdz 17 kilometriem (10,6 jūdzēm). Troposfēru galvenokārt veido slāpeklis, skābeklis, argons un oglekļa dioksīds. Fotosintēze palīdz regulēt skābekļa un oglekļa dioksīda daudzumu atmosfērā.
Fotosintēzes reakcija
Lielākā daļa augu un dažas specializētas baktērijas veic fotosintēzi, kuras ķīmiskais vienādojums ir:
Oglekļa dioksīds + ūdens = glikoze + skābeklis
Hlorofils, molekula, kas atrodas augu lapās, ir būtiska fotosintēzei. Šī molekula uztver saules gaismas enerģiju un ļauj notikt fotosintēzes reakcijai. Konvencijā teikts, ka hlorofilu un saules gaismu nedrīkst rakstīt nevienā vienādojuma pusē. Tā vietā jūs varat domāt par hlorofilu kā katalizatoru, kas reakcijas paātrināšanai izmanto saules gaismu.
Skābeklis un agrīnā Zeme
Agrās Zemes atmosfēra, kas krasi atšķīrās no mūsdienu atmosfēras, sastāvēja no ūdens tvaikiem, oglekļa dioksīda un amonjaka. Skābeklis atmosfērā tika izlaists tikai cianobaktēriju (fotosintētisko baktēriju) attīstībā. Vairākus miljardus gadu fotosintēzes rezultātā atmosfērā palielinājās skābekļa daudzums. Mūsdienās skābeklis veido aptuveni 21 procentus no atmosfēras, un tas ir sarežģīts līdzsvars starp fotosintēzi un elpošanu, kas uztur to nemainīgā līmenī.
Oglekļa dioksīds un Zemes temperatūra
Siltumnīcefekta gāzes absorbē saules starojumu un uztur Zemes temperatūru. Oglekļa dioksīds ir viena no vissvarīgākajām siltumnīcefekta gāzēm atmosfērā, un, palielinoties CO2, iespējams, mainīsies Zemes globālā temperatūra. Fotosintētiskajiem organismiem ir būtiska loma, palīdzot saglabāt relatīvi nemainīgu oglekļa dioksīda līmeni, tādējādi uzturot Zemes temperatūru. Kopš rūpnieciskās revolūcijas cilvēce ir sadedzinājusi lielu daudzumu oglekļa dioksīda atmosfērā, sadedzinot fosilo kurināmo. Tas palielināja siltumnīcas efektu, paredzams, ka nākamajās desmitgadēs globālā temperatūra paaugstināsies par 2–3 grādiem pēc Celsija (3,6–5,4 grādi pēc Fārenheita).