Fotosyntese er en viktig prosess der planter produserer oksygen. Den består i syntese av organiske forbindelser med deltakelse av karbondioksid hentet fra luften, vann med mineralsalter hentet fra jorda og solenergi.
I denne prosessen omdannes lysenergi til kjemisk energi. Slik nærer grønne planter og noen bakterier med passende assimileringspigmenter seg selv. Oksygenet som genereres under fotosyntesen er essensielt for liv både for mennesker og mange andre levende organismer, og det er derfor det er så viktig å ta vare på grøntområder. Hvis plantene skulle dø, ville jorden gå tom for oksygen, noe som selvfølgelig ville drepe alle andre organismer.
Hva bestemmer intensiteten av fotosyntesen?
Fotosyntesen kan være raskere eller langsommere, avhengig av flere viktige faktorer. Den viktigste faktoren er selvfølgelig mengden lys som når planten. Jo større intensiteten av lysstrålene som faller på bladene og stilken, desto raskere vil fotosyntesen finne sted. Hver plante har sine egne favorittlyse farger. Noen av dem absorberer blått lys mest, andre foretrekker gult og grønt lys.
Alt avhenger av arten og den kjemiske strukturen til det assimilerende pigmentet inne i planten. Under gunstige forhold kan planter (hovedsakelig bladene deres) bruke omtrent 5 % av lysenergien til å transformere den til kjemisk energi.
Siden karbondioksid CO2 er næringsmiddel for planter, er også mengden av denne gassen i luften av stor betydning under fotosynteseprosessen. Jo høyere konsentrasjon av karbondioksid, jo raskere skjer energiomdannelsen. Denne påstanden gjelder imidlertid ikke høye gasskonsentrasjoner, fordi CO2-konsentrasjoner over 1 % hemmer fotosyntesen, og dessuten kan høye konsentrasjoner av karbondioksid være gif.webptig for planter.
Prosessen med å konvertere energi i planter kan begrenses av temperatur. Som du lett kan gjette, fotosyntetiserer planter bare innenfor et visst temperaturområde. Fjellplanter som er mer holdbare enn de nederste blomstene kan overleve frost, men de når rett under null.
Dette er den nedre grensen mot fotosyntese. Den høye temperaturtoleransen er mye høyere ettersom den øvre grensen er så høy som 55 grader Celsius. Mengden vann som planten har tilgang til er ikke direkte involvert i fotosyntesen, men indirekte kan mangel på vann hemme hele prosessen betydelig.
En dehydrert plante lukker eller lukker helt stomata, noe som i stor grad hindrer den i å absorbere karbondioksid, og dermed reduserer effektiviteten av fotosyntesen betydelig.
Betydningen av fotosyntese for miljøet
Fotosyntese er en naturlig prosess som er av stor betydning for alle levende organismer på jorden. Uten fotosyntese ville livet på jorden være praktisk talt umulig. Uten oksygen og andre produkter fra fotosyntesen ville vi ikke kunne spise, behandle energi og fremfor alt puste.
Nøkkelfaktoren er selvfølgelig oksygen, som er helt avgjørende for aerobe organismer i prosessen med respiratorisk fosforylering, som er det viktigste stadiet av respirasjonen. Dette er imidlertid ikke den eneste funksjonen til denne gassen. Atmosfærisk oksygen i stratosfæren bidrar også til dannelsen av ozon, det vil si oksygen med tre atommolekyler.
Stråler av ultrafiolett stråling fra solen samhandler med atmosfæriske oksygenmolekyler, noe som resulterer i dannelsen av to enkelt oksygenmolekyler. Så reagerer en av dem med det doble oksygenmolekylet og produserer ozon.
Den såkalte ozonlaget som beskytter planeten vår mot de skadelige effektene av farlige solstråler og bidrar til å opprettholde riktig temperatur på jorden.
Interessant nok trenger plantene selv også oksygen for å puste, spesielt under den såkalte mørke fasen av fotosyntesen. Imidlertid er prosentandelen oksygen som tas opp i forhold til det som produseres, ubetydelig. Planter er en uuttømmelig kilde til oksygen og energi. Derfor er det så viktig å ta vare på og beskytte vegetasjonen.
Kunstig fotosyntese
På 1970-tallet ble konseptet om å gjenskape naturlig fotosyntese under kunstige laboratorieforhold utviklet. Denne ideen er fortsatt i forskningsfasen og så langt har det ikke vært mulig å kopiere den mest nyttige og nødvendige prosessen i verden, men forskerne gir ikke opp.
Det var mange ideer, men en passende løsning på problemet er fortsatt et mysterium. Forskere har satt sitt håp til et kunstig fotosyntesesystem laget av ruthenium og jern som vil absorbere lys, og mangan som reaksjonssenteret vil være basert på.
Kunstig produksjon av høyenergikjemikalier ved bruk av solenergi, karbondioksid og vann vil være ekstremt fordelaktig for planeten vår. Sannsynligvis vil et slikt funn bidra til å møte etterspørselen etter energi, noe som vil løse problemet med energikrisen som har pågått i flere titalls år.
Dessuten vil kunstig fotosyntese bidra til å utnytte overflødig skadelig karbondioksid fra atmosfæren, noe som muligens også kan stoppe den farlige utvidelsen av ozonhullet. Forskere håper også at laboratorieprosessen også kan være et mer økonomisk alternativ til å skaffe hydrogen.