Innhold
- Karbonsyklusen
- Viktige faktorer og vilkår
- Fastsettelse av netto økosystemutveksling
- Egenskaper ved økosystemer
Et økosystem inkluderer dyr, planter, mikrober og de ikke-levende habitatkomponentene rundt dem, for eksempel vann, luft og jord. Hver levende organisme krever en viss form for energiproduksjon. Alle dyr trenger åndedrett, utveksling av oksygen for karbondioksid, for å holde seg i live. Planter krever også respirasjon og oksygen, men de fikser eller fjerner også karbon fra miljøet og produserer livgivende oksygen som brukes av dyr, drevet av solenergi de høster ved å bruke spesialiserte organeller kalt kloroplast. Netto økosystemutveksling beregnes med en formel som viser hvor mye karbon som blir satt i miljøet sammenlignet med hvor mye som fjernes. Netto økosystemutveksling kalles også noen ganger "netto økosystemproduksjon."
Karbonsyklusen
For å opprettholde livet på jorden slik det er nå, må karbon i atmosfæren og karbon festet i biologiske organismer balanseres. Hvis ikke, vil klimaendringer resultere. Dyr og mennesker tilfører mer karbon til økosystemet ved å puste. Atmosfærisk karbon produseres også ved forfall, da døde dyr og plantestoff frigjør karbon som er lagret i vevet deres, og ved forbrenning av trær, planter og fossilt brensel, som olje og kull. For å motvirke disse effektene blir levende planter referert til som "karbonvasker" fordi de fjerner karbondioksid fra miljøet og forvandler det til oksygen og matenergi.
Viktige faktorer og vilkår
Flere faktorer er nødvendige for å bestemme netto økosystemutveksling. Den første er netto primærproduksjon, som er nettomengden av organisk karbon som fjernes fra økosystemet av planter. Planter er autotrofer, noe som betyr at de er i stand til å danne næringsstoffer og energi fra uorganiske stoffer og sollys under en prosess som kalles fotosyntese. Den totale mengden karbon som er fikset - fjernet fra økosystemet - under fotosyntesen kalles brutto primærproduksjon. Imidlertid gir planter også av karbon under respirasjon. Derfor beregnes netto primærproduksjon ved å trekke fra mengden karbon gitt av planter under respirasjon fra mengden karbon som er fast under brutto primærproduksjon.
Fastsettelse av netto økosystemutveksling
Mens planter er autotrofer, er mennesker og dyr heterotrofer, noe som betyr at de krever organiske næringsstoffer - mat - fra miljøet og må bruke oksygen for å produsere energi fra fordøyd mat. Heterotrof respirasjon produserer store mengder karbon som blir satt inn i økosystemet. Derfor bestemmes netto økosystemutveksling ved å trekke fra mengden karbon produsert ved heterotrof respirasjon fra den primære nettoproduksjonen.
Egenskaper ved økosystemer
Karbonbalanse er en grunnleggende egenskap som sikrer at økosystemene er bærekraftige og sunne. Netto økosystemutveksling er med på å måle balansen i karbonsyklusen. Som det beregnes ved å trekke fra hvor mye karbonplanter fikser eller fjerne, fra hvor mye karbon som blir lagt i økosystemet, vil det beste resultatet være en negativ verdi. For eksempel viste data fra 1992 til 2000 at skoger i det østlige USA hadde netto økosystemutvekslinger fra -84 til -740. Dette indikerer at mer karbon fjernes enn det som frigjøres. Hvis karbon ikke fjernes effektivt, vil kvaliteten på luft - og liv - i et økosystem lide. Andre faktorer å ta hensyn til for karbonbalanse i et økosystem er forurensning fra fabrikker og kjøretøyer, mens hav også fjerner karbon fra atmosfæren.