Contenuto
- Il ciclo del carbonio
- Fattori chiave e termini
- Determinazione dello scambio netto di ecosistemi
- Proprietà degli ecosistemi
Un ecosistema comprende animali, piante, microbi e i componenti dell'habitat non vivente che li circondano, come acqua, aria e suolo. Ogni organismo vivente richiede una certa forma di produzione di energia. Tutti gli animali richiedono la respirazione, lo scambio di ossigeno con l'anidride carbonica, per rimanere in vita. Le piante richiedono anche la respirazione e l'ossigeno, ma riparano o rimuovono il carbonio dall'ambiente e producono ossigeno vitale utilizzato dagli animali, alimentato dall'energia solare che raccolgono utilizzando organelli specializzati chiamati cloroplasti. Lo scambio netto di ecosistemi è calcolato da una formula che mostra la quantità di carbonio immessa nell'ambiente rispetto a quanto viene rimosso. Lo scambio netto di ecosistemi è talvolta chiamato anche "produzione netta di ecosistemi".
Il ciclo del carbonio
Per mantenere la vita sulla terra così com'è ora, il carbonio nell'atmosfera e il carbonio fissato negli organismi biologici devono essere bilanciati. In caso contrario, si verificherà un cambiamento climatico. Gli animali e le persone aggiungono più carbonio all'ecosistema semplicemente respirando. Il carbonio atmosferico è anche prodotto dalla decomposizione, poiché gli animali morti e la materia vegetale rilasciano carbonio immagazzinato nei loro tessuti e dalla combustione di alberi, piante e combustibili fossili, come petrolio e carbone. Per contrastare questi effetti, le piante viventi vengono chiamate "pozzi di carbonio" perché rimuovono l'anidride carbonica dall'ambiente e lo trasformano in ossigeno ed energia alimentare.
Fattori chiave e termini
Sono necessari diversi fattori per determinare lo scambio netto di ecosistemi. Il primo è la produzione primaria netta, che è la quantità netta di carbonio organico rimosso dall'ecosistema dalle piante. Le piante sono autotrofi, il che significa che sono in grado di formare nutrienti ed energia da sostanze inorganiche e luce solare durante un processo chiamato fotosintesi. La quantità totale di carbonio fissata - rimossa dall'ecosistema - durante la fotosintesi è chiamata produzione primaria lorda. Tuttavia, anche le piante emettono carbonio durante la respirazione. Pertanto, la produzione primaria netta viene calcolata sottraendo la quantità di carbonio emessa dalle piante durante la respirazione dalla quantità di carbonio fissata durante la produzione primaria lorda.
Determinazione dello scambio netto di ecosistemi
Mentre le piante sono autotrofi, l'uomo e gli animali sono eterotrofi, il che significa che richiedono nutrienti organici - cibo - dall'ambiente e devono usare l'ossigeno per produrre energia dal cibo digerito. La respirazione eterotrofica produce grandi quantità di carbonio che viene immesso nell'ecosistema. Quindi, lo scambio netto di ecosistemi viene determinato sottraendo la quantità di carbonio prodotta dalla respirazione eterotrofica dalla produzione primaria netta.
Proprietà degli ecosistemi
Il bilancio del carbonio è una proprietà fondamentale che garantisce che gli ecosistemi siano sostenibili e sani. Lo scambio netto di ecosistemi aiuta a valutare l'equilibrio del ciclo del carbonio. Poiché viene calcolato sottraendo la quantità di carbonio fissata o rimossa da una quantità di carbonio immessa nell'ecosistema, il risultato migliore sarebbe un valore negativo. Ad esempio, i dati dal 1992 al 2000 hanno mostrato che le foreste negli Stati Uniti orientali avevano scambi netti di ecosistemi che variavano da -84 a -740. Ciò indica che viene rimosso più carbonio di quello che viene rilasciato. Se il carbonio non viene rimosso in modo efficiente, la qualità dell'aria - e della vita - in un ecosistema ne risentirà. Altri fattori da considerare per il bilancio del carbonio in un ecosistema sono l'inquinamento da fabbriche e veicoli, mentre anche gli oceani rimuovono il carbonio dall'atmosfera.