Зміст
- Вуглецевий цикл
- Основні фактори та терміни
- Визначення чистого обміну екосистемами
- Властивості екосистем
Екосистема включає тварин, рослини, мікроби та неживі компоненти середовища існування навколо них, такі як вода, повітря та ґрунт. Кожен живий організм вимагає певної форми виробництва енергії. Всі тварини потребують дихання, обміну кисню на вуглекислий газ, щоб залишатися живими. Рослинам також потрібне дихання та кисень, але вони також фіксують або видаляють вуглець із навколишнього середовища і виробляють життєдайний кисень, який використовують тварини, підживлюючись сонячною енергією, яку вони збирають за допомогою спеціалізованих органел, званих хлоропластами. Чистий обмін екосистеми обчислюється за формулою, яка показує, скільки вуглецю потрапляє в навколишнє середовище порівняно з кількістю вилученого. Чистий обмін екосистемами також іноді називають "чистим виробництвом екосистем".
Вуглецевий цикл
Для підтримки життя на землі таким, яким він є зараз, вуглець в атмосфері та вуглець, закріплений у біологічних організмах, потрібно збалансувати. Якщо ні, кліматичні зміни призведуть. Тварини і люди додають більше вуглецю в екосистему, просто дихаючи. Атмосферний вуглець також утворюється при розпаді, оскільки мертві тварини і рослинна речовина виділяють вуглець, що зберігається в їх тканинах, і спалюванням дерев, рослин і викопного палива, таких як нафта і вугілля. Для протидії цим ефектам живі рослини називають «раковими вуглецю», оскільки вони виводять вуглекислий газ з навколишнього середовища і перетворюють його в енергію кисню та їжі.
Основні фактори та терміни
Для визначення чистого обміну екосистемами потрібно кілька факторів. Перший - чисте первинне виробництво, яке є чистою кількістю органічного вуглецю, видаленого рослинами з екосистеми. Рослини є автотрофами, це означає, що вони здатні утворювати поживні речовини та енергію з неорганічних речовин та сонячного світла під час процесу, який називається фотосинтезом. Загальна кількість вуглецю, закріпленого - вилученого з екосистеми - під час фотосинтезу називається валовим первинним виробництвом. Однак рослини також виділяють вуглець під час дихання. Отже, чисте первинне виробництво обчислюється відніманням кількості вуглецю, виділеного рослинами під час дихання, від кількості вуглецю, закріпленого під час валового первинного виробництва.
Визначення чистого обміну екосистемами
Хоча рослини є автотрофами, люди і тварини є гетеротрофами, це означає, що вони потребують органічних поживних речовин - їжі - з навколишнього середовища і повинні використовувати кисень для отримання енергії з перетравленої їжі. Гетеротрофне дихання виробляє велику кількість вуглецю, який потрапляє в екосистему. Отже, чистий обмін екосистеми визначається вирахуванням кількості вуглецю, що утворюється гетеротрофним диханням, від чистого первинного виробництва.
Властивості екосистем
Баланс вуглецю - основна властивість, яка забезпечує екосистеми стійкими та здоровими. Чистий обмін екосистемами допомагає оцінити баланс вуглецевого циклу. Оскільки воно обчислюється шляхом віднімання, скільки вуглецеві рослини фіксують або видаляють, від того, скільки вуглецю вкладається в екосистему, найкращим результатом буде негативне значення. Наприклад, дані з 1992 по 2000 роки показали, що ліси на сході США мають чистий обмін екосистемами, коливаючись від -84 до -740. Це вказує на те, що більше вуглецю видаляється, ніж виділяється. Якщо вуглець не буде видалено ефективно, погіршиться якість повітря - і життя в екосистемі. Іншими факторами, які слід враховувати для балансу вуглецю в екосистемі, є забруднення з заводів та транспортних засобів, а океани також виводять вуглець із атмосфери.