Věda a pavěda II. – Zelené rostliny a kyslík

Ve škole se učí, že kyslík, který na Zemi v současnosti máme, vznikl díky fotosyntéze zelených rostlin. Říká se, že deštné pralesy jsou „plíce Země“. Když pomineme rozpor tohoto přirovnání v tom, že plíce kyslík přijímají a vydávají oxid uhličitý, tak druhá věta vnucuje představu, že lesy (respektive veškeré rostlinstvo) produkují kyslík.

Je to ovšem typická „vědecká demagogie“ – polopravda. Stejná polopravda, jako bych řekl, že rostliny žádný kyslík neprodukují. Taky mám kus pravdy.

A jak je to doopravdy?

photosynthesisPředstavme si semínko, třeba semínko pampelišky. Letí větrem… Dopadne a začne klíčit. Jakmile se objeví první (zelené) buňky s chlorofylem, spouští se fotosyntéza. Při ní (zjednodušeně řečeno) je zachycen vzdušný oxid uhličitý (CO2) a za pomoci energie světla a vody rozštěpen na kyslík O2, který uniká do vzduchu, a uhlík C, který je využit při stavbě nových buněk (růstu rostliny) a k vytváření zásobních látek (nutných pro výživu buněk).

Jestli si teď právě říkáte: tak o co mu vlastně jde?! Vždyť tady sám říká, že při fotosyntéze se uvolňuje kyslík, tak vězte, že souhlasím. Ano, rostliny produkují kyslík, ale – je to jen jedna stránka, ta polopravda – ono a), máme tu ale taky b) a c) – a o tom (hlavně o tom c)) se už většinou mlčí.

Co je to za b)? Každý živý organismus (tedy i rostliny), potřebuje k udržení svých životních funkcí přijímat energii (proto jíme). Rostlinné buňky přijímají energii ze zásobních látek předtím fotosyntézou vytvořených, ovšem přitom „dýchají“, tedy spotřebovávají kyslík a zároveň vylučují oxid uhličitý. V zásadě můžeme říct, že energii slunce před tím fotosyntézou zachycenou a fixovanou chemickou vazbou částic kyslíku a uhlíku (a vody, respektive vodíku) v oné zásobní látce (např. v cukru) spotřebují. Přitom se ta chemická vazba uvolní a látka rozštěpí na základní složky – oxid uhličitý a vodu. Tedy značnou část jimi „vyrobeného“ kyslíku samy při dýchání spotřebují na udržení života. Ale dobře, i po započtení b) tu stále ještě máme nějakou „kladnou bilanci“ kyslíku.

Jdeme na c). Nastane podzim. Zelené nadzemní části pampelišky uvadnou a odumřou. Vrhnou se na ně mikroorganismy a plísně a „pro udržení svého života“ využijí organickou hmotu předtím fotosyntézou vytvořenou. Jak zásobní látky,Yellow-Leaves-Fall-On-The-Ground_83985-480x320 tak samotná těla rostlin. Prakticky všechnu hmotu. Samozřejmě k tomu potřebují kyslík a uvolňují oxid uhličitý. Výsledek? Nula od nuly pojde. Veškerý kyslík předtím uvolněný se zase sloučí s uhlíkem na původní oxid uhličitý. Bilance tvorby kyslíku = NULA.

Pravda, zapomněl jsem na kořen, ale žádná rostlina nežije věčně. Až jednou odumře kořen (nevím kolikaletá může být pampeliška), i jeho organickou hmotu přemění půdní bakterie na oxid uhličitý.

A týká se to jak droboučkých zelených řas, které „žijí“ pár hodin či dnů, tak staletých stromů – jen ten cyklus má jinou délku.

Prostě závěr je ten, že pokud budeme uvažovat celý životní cyklus rostliny (až do rozložení), tak musíme přiznat, že za svůj život žádným kyslíkem do ovzduší nepřispěla!

Celkem výstižně možno parafrázovat Bibli: Prach jsi a v prach se obrátíš. Jde vlastně o zákon zachování hmoty. Pokud by nám zůstala kladná bilance kyslíku, musela by někde zbýt i „hromádka“ uhlíku. Takový bobeček tuhy (nebo diamant) pod každou rostlinou…

Pro objektivitu dodávám (abych nebyl podezírán ze stejné chyby – zatajování části pravdy), že tento můj model je zjednodušený. Ve skutečnosti se látky rozkladnými organismy mohou štěpit postupně na jednodušší a oxid uhličitý je až konečný produkt. Funkčnosti modelu to ovšem neubírá.

Nicméně přiznávám, že i mnou výše uvedená vytučnělá věta je do jisté míry také polopravdou. Máme ještě d) a e).

Carbon_cycle_fullPojďme na d). Řekli jsme, že fotosyntéza rozkládá CO2 na O2 a C. Ten uhlík C je využit na růst, je tedy vázán v rostlinné hmotě, a dokud tam zůstane, bude v ovzduší o odpovídající množství kyslíku více. A jelikož jaro (období růstu a tedy tvorby rostlinných těl) nastává v různých částech Země v různou dobu (a v tropech jsou dvě i více období růstu), můžeme říct, že rostliny během života ve svých tělech vážou uhlík a tím přispívají k větší koncentraci kyslíku. Jinými slovy, čím víc bude na světě rostlinné hmoty, tím více uhlíku vzniklého rozkladem CO2 v nich bude vázáno a tím více kyslíku se uvolní do atmosféry. Opět pro objektivitu dodávám, že zřejmě více rostlinné hmoty než v tropických lesích je obsaženo v oceánech ve formě zelených řas. Z toho vyplývá, že pokud chceme mít více kyslíku, musíme mít co nejvíc živých rostlin.

Ale… Nešlo by nějak ten uhlík v rostlinných tělech dlouhodobě zafixovat? Aby se po skončení života nevracel do atmosféry jako oxid uhličitý? No… Šlo. To je to e) Uhlí! V pravěkých bažinách rostly obří pravěké plavuně a přesličky. Po odumření spadly a „zanořily“ se do bahna. Netuším (přiznávám to!), proč v těch prabažinách neexistovaly rozkládající mikroorganismy, ale prostě neexistovaly (že by nevhodné pH?). Ty „padlé“ stromy se na sebe postupně vršily po miliony let. Z kmenů se vyplavovaly anorganické látky, které čerpaly kořeny ty zrovna rostoucí stromy (uhlík k fotosyntéze ovšem braly z ovzduší), a uhlík zůstával – došlo k zuhelnatění kmenů. V menší míře (množství i času) se fixace týká i uhlíku konzervovaného lidskou činností – jako stavební dřevo, nábytek apod.

Takže můžeme říct, že větší množství kyslíku máme díky těm rostlinám, v jejichž zakonzervovaných tělech zůstal vázaný uhlík. Mimochodem, je z toho zřejmé, proč v posledních letech stoupá koncentrace oxidu uhličitého (a zmenšuje se koncentrace kyslíku v ovzduší) – ve velkém spalujeme tento zakonzervovaný uhlík. Ale stále to nevysvětluje, kde se vzalo těch dvacet procent kyslíku v atmosféře Země!

Ale máme tu ještě f). Jsou ještě jiné cesty zakonzervování uhlíku? Jsou. Více méně jako hypotéza se mluví o mořských (mikroskopických) řasách, které klesly ke dnu moří, kde uhlík zůstává vázaný. Nemám v tuto hypotézu důvěru, ale NEVÍM.


Zato existují doložená ložiska vápence vzniklá z mohutných vrstev ulit a skořápek, která se opět miliony let vrstvila na dně moří. A z čeho že jsou ty vápence (ulity)? Že by uhličitan vápenatý? A co korálové ostrovy? Kolik tam je uloženo uhlíku? Ovšem týká se to jen uložení uhlíku, nikoliv produkce kyslíku! Ten je zde na rozdíl od organické hmoty získané fotosyntézou „uložen“ i s kyslíkem! (CaCO3)

Další hypotéza hovoří o ukládání uhlíku v zemské kůře a jeho vracení do oběhu při sopečné činnosti. A možná jsou ještě další způsoby, jak zafixovat uhlík. Napadají vás nějaké?

Nicméně z předchozího, doufám, vyplývá, že samotné rostliny jsou v produkci kyslíku docela nevinně.

Tak odkud se tu ten kyslík, k čertu, vzal?

 

Příště: Jak vzniká ropa?

Autor: Vladimír Němec

Web:  http://www.inien.wz.cz

Knihy autora:

http://neoluxor.cz/beletrie/zoldacka-darja–212793/

http://www.kosmas.cz/knihy/195548/…a-clovek-stvoril-boha/

3 Komentáře

  1. Napadá ma asi blbá myšlienka..(Je to iba môj laický názor), ale voda sa skladá tiež z kyslíku…aj ľadovce…(a to je obrovské percento v porovnaní s pevninou)…ak je cirkulácia vyparovania z mora, oceánov a riek, (a opačne), tak si myslím, že tá voda na zemskom povrchu, má tiež nejakú rolu…som laik a je to iba môj názor…tak isto som sa minule zamýšľal nad množstvom kyslíku…sopečné erupcie, továrne, smog…to všetko ničí ,,pľúca,, našej Zeme..Ale aj tak je tu toho dosť, aby sme žili…tiež ma zaujíma, ako sa s tým príroda zatiaľ vyrovnáva…Za každé ďalšie myšlienky a dohady budem aj ja vďačný..:)

  2. Neviem ako, nikdy som sa tomu nevenoval, ale jedno je jasné – keď je izba plná kvetov (a tým myslím listy 🙂 je lepší aj vzduch, takže niečo pravdy na tých stromoch asi bude.

  3. Opravte mne jestli se mýlím, ale není na Zemi od jejího vzniku (srážek menších kosmických těles až do její dnešní podoby) těch atomů kyslíku stále stejně ? (nepočítám co se do kosmu vrátí např. v družicích a sondách, nebo co naopak dopadá na Zemi do dnes – meteority apod.) Říkám jen, že atomů kyslíku je plus minus pořád stejně, záleží jen, ve kterých molekulách je momentálně fixován, jak rozvíjí autor článku. Pokud teda máme uvažovat, jestli je to zrovna O2, nebo H2O , nebo CaCO3 , nebo CO2 , atd. atd. , tak nevyhnutelně dospějeme k tomu, že závisí na chemicko-fyzikálních procesech, které se na Zemi po celou dobu její existence dějí. A to nejen na jejím povrchu či v kůře, ale i plášti. Kdoví, co tam ještě najdeme 🙂

3 Trackbacks / Pingbacks

  1. Věda a pavěda III. – O původu ropy | Nevšední svět
  2. Věda a pavěda IV – Je globální oteplování v cukrárně? | Nevšední svět
  3. Věda a pavěda V – Velké bombardování | Nevšední svět

Komentáře nejsou povoleny.