Sisu
- Süsinikutsükkel
- Peamised tegurid ja tingimused
- Ökosüsteemide netovahetuse määramine
- Ökosüsteemide omadused
Ökosüsteemi kuuluvad loomad, taimed, mikroobid ja nende ümber olevad mitteelukad elupaigakomponendid, nagu vesi, õhk ja pinnas. Iga elusorganism nõuab teatud energiatootmise vormi. Kõik loomad vajavad elus püsimiseks hingamist, hapniku vahetamist süsinikdioksiidi vastu. Taimed vajavad ka hingamist ja hapnikku, kuid nad fikseerivad või eemaldavad keskkonnast ka süsiniku ja toodavad loomade eluks vajalikku eluks vajalikku hapnikku, mida toidab päikeseenergia, mida nad koristavad, kasutades selleks spetsiaalseid organellid, mida nimetatakse kloroplastideks. Ökosüsteemide netovahetus arvutatakse valemi abil, mis näitab, kui palju keskkonda satub süsinikku võrreldes sellega, kui palju keskkonda satub. Ökosüsteemide netovahetust nimetatakse mõnikord ka "ökosüsteemi netotootmiseks".
Süsinikutsükkel
Et säilitada maakera elu sellisena nagu see praegu on, tuleb atmosfääris sisalduv süsinik ja bioloogilistes organismides fikseeritud süsinik tasakaalustada. Kui ei, siis tulemuseks on kliimamuutused. Loomad ja inimesed lisavad ökosüsteemile rohkem süsinikku lihtsalt hingates. Atmosfääri süsinikku toodetakse ka lagunemise teel, kuna surnud loomad ja taimsed ained vabastavad nende kudedesse talletatud süsinikku ning puude, taimede ja fossiilsete kütuste, näiteks õli ja kivisöe põlemisel. Nende mõjude tõrjumiseks nimetatakse elusaid taimi "süsiniku neeldajateks", kuna need eemaldavad keskkonnast süsinikdioksiidi ja muudavad selle hapnikuks ja toiduenergiaks.
Peamised tegurid ja tingimused
Ökosüsteemi netovahetuse määramiseks on vaja mitmeid tegureid. Esimene neist on esmane netotoodang, mis on taimede poolt ökosüsteemist eemaldatud orgaanilise süsiniku netokogus. Taimed on autotroofid, mis tähendab, et nad on võimelised moodustama anorgaanilistest ainetest ja päikesevalgusest toitaineid ja energiat protsessis, mida nimetatakse fotosünteesiks. Fotosünteesi käigus ökosüsteemist eemaldatud fikseeritud süsiniku kogust nimetatakse esmaseks kogutoodanguks. Kuid taimed eraldavad hingamise ajal ka süsinikku. Seetõttu arvutatakse esmase netotoodangu arvutamisel lahutades taimede hingamise ajal eraldatud süsiniku koguse esmase kogutoodangu ajal fikseeritud süsiniku hulgast.
Ökosüsteemide netovahetuse määramine
Kui taimed on autotroofid, siis inimesed ja loomad on heterotroofsed, mis tähendab, et nad vajavad keskkonnast orgaanilisi toitaineid - toitu - ja seeditava toidu energia tootmiseks peavad nad kasutama hapnikku. Heterotroofne hingamine tekitab suures koguses süsinikku, mis juhitakse ökosüsteemi. Seega määratakse ökosüsteemi netovahetus netoproduktsioonist lahutades heterotroofse hingamise käigus toodetud süsiniku kogus.
Ökosüsteemide omadused
Süsiniku tasakaal on oluline omadus, mis tagab ökosüsteemide jätkusuutlikkuse ja tervise. Ökosüsteemide netovahetus aitab hinnata süsinikuringe tasakaalu. Kuna selle arvutamiseks lahutatakse ökosüsteemi sisestatud süsihappegaasi hulgast süsiniku taimed, mis fikseerivad või eemaldavad, siis oleks parim tulemus negatiivne väärtus. Näiteks näitasid 1992–2000 andmed, et USA idaosa metsade ökosüsteemide netovahetus oli vahemikus -84 kuni -740. See näitab, et süsinikku eemaldatakse rohkem kui eraldub. Kui süsinikku ei eemaldata tõhusalt, kahjustatakse ökosüsteemi õhu ja elu kvaliteeti. Muud tegurid, mida ökosüsteemis süsiniku tasakaalu arvessevõtmisel tuleb arvestada, on tehastest ja sõidukitest tulenev reostus, samal ajal kui ookeanid eemaldavad atmosfäärist süsiniku.