Koolstofkringloop koolstofsiklus koolstof siklus kringloop
Die CO2-siklus waarop die lewe op aarde berus
Kyk ook: Aardverwarming en die kweekhuis-effek
MENSE en diere maak die gas koolstofdioksied (CO2) as gevolg van die chemiese reaksies in hul liggame. Hulle asem die gas suurstof in en die suurstof word letterlik binne-in hulle verbrand, al is dit so 'n stadige verbranding dat daar geen vlamme ontstaan nie.
Die suurstof verbind met die koolstof in hul liggame en koolstofdioksied word in dié proses gevorm. Die koolstofdioksied word dan deur hulle uitgeasem. Hierdie koolstofdioksied word weer deur die plante benut, wat op hul beurt sorg vir genoeg suurstof in die lug.
In die blare van plante word die son se energie gebruik om glukose te maak deur water uit die grond en koolstofdioksied uit die lug te laat verbind. In hierdie proses, wat fotosintese genoem word, word suurstof as 'n neweproduk in die lug vrygelaat. Die vergelyking hiervoor is:
koolstodioksied + water (+ lig-energie) —> glukose + suurstof
Fotosintese vind binne-in plantselle plaas. Die piepklein dingetjies waarin dit gebeur, word bladgroenliggaampies of chloroplaste genoem. Die chloroplaste bevat 'n groen stof wat as chlorofil of bladgroen bekend staan. Dié absorbeer die lig-energie wat nodig is om fotosintese te laat gebeur. Plante kan slegs in die lig fotosintetiseer.
• Jy kan self 'n bietjie van die suurstof opvang wat deur fotosintese vrygelaat word. Plaas die blare van 'n waterplant (soos Kanadese fonteinkruid) in 'n bak water en rangskik drie garingtolletjies daar rondom. Stut nou 'n glas met die bek na onder bo-op die tolletjies.
Laat die bak vervolgens 'n paar uur lank in die son staan. Mettertyd vorm suurstofborrels op die blare en dryf hulle boontoe om in die glas te versamel. As jy genoeg suurstof versamel het en jy sou die glas uithaal en 'n gloeiende houtspaander daarin druk, sal die spaander aan die brand slaan. Dinge verbrand baie vinniger in suiwer suurstof as in die lug, wat ook ander gasse, veral stikstof, bevat.
• Maar plante op sigself stel nie slegs suurstof nie, maar ook kooldioksied vry en wel in die chemiese proses wat respirasie genoem word. Alle lewende dinge—plante of diere of watter ander lewende organismes ook al—kry in der waarheid die energie wat hulle nodig het deur middel van respirasie. Die respirasieproses het glukose as die beginpunt nodig.
By lewende selle is aërobiese respirasie die chemiese reaksie waardeur energie uit glukose vrygestel word. Dit word aërobies genoem omdat suurstof uit die lug ook nodig is om die reaksie te laat plaasvind. Die vergelyking vir aërobiese respirasie is as volg:
glukose + suurstof —> koolstofdioksied + water (+ energie)
"Energie" word in ons vergelykings tussen hakies geplaas omdat dit nie iets stofliks is soos die ander dinge in die vergelykings nie.
Nou is dit opvallend dat die vergelyking vir respirasie met mooi die omgekeerde is van die vergelyking vir fotosintese:
koolstofdioksied + water (+ lig-energie) —> glukose + suurstof
Plantselle respireer, net soos dierselle. As die selle nie respireer nie, sal hulle afsterf. Maar dis ook belangrik om te onthou dat ons nooit durf sê dat plante asemhaal nie, want in hierdie sin is respirasie nie dieselfde as asemhaling nie.
Soos ons hierbo gesien het, is respirasie en fotosintese teenoorgesteldes. Respirasie gebruik stuurstof en maak koolstofdioksied, terwyl fotosintese koolstofdioksied aanwend en suurstof produseer.
Wat in die plant as 'n geheel gebeur, hang af van of dit lig of donker is, asook hoe helder die lig is. Plante respireer die hele tyd, of dit nou donker of lig is. Hulle fotosintetiseer slegs wanneer hulle in die lig is.
• Koolstofdioksied beland natuurlik ook op ander maniere in die lug, soos waar steenkool deur fabrieke verbrand word. Steenkool is mineraalkoolstof, organiese koolstof wat onder in die grond vasgevang is nadat plante baie, baie lank gelede doodgegaan en verrot het en die reste mettertyd letterlik tot "koolklip" versteen het. Deur die onbeheerde verbranding van die wêreld se steenkoolreste het die mens egter reeds soveel koolstofdioksied en ander skadelike gasse in die lug vrygelaat dat die hedendaagse aarde, volgens baie geleerdes, besig is om as gevolg daarvan warmer te word. (Lees Mieliestronk se artikel oor aardverwarming en die kweekhuis-effek).
atmosfeer vrygelaat word.
BO: Ook in die vervaardiging van biobrandstof kan 'n kringloop plaasvind ten opsigte van die koolstof wat daarvoor nodig is. Mielies is 'n organiese entiteit wat, soos alle lewende dinge, ryk is aan koolstof. Die suikers in mielies is basies koolstof en water as dit tot hul heel eenvoudigste bestanddele gereduseer word. Van hierdie suikers kan etanol gemaak word, wat as motorbrandstof kan dien. In die verbranding van etanol word die gas koolstofdioksied vrygestel—en dié kan op sy beurt weer deur 'n mielieplant opgeneem word om die koolstof daaruit te haal en suurstof af te gee!