Kruženje ugljika u prirodi
Uvod
Ugljik kao sastavni dio svih živih bića neprestance kruži među živim organizmima i u njihovoj okolini. Takav proces kruženja omogućen je raznim biokemijskim procesima, tj. ciklusima.
Što se zbiva s ugljikom u prirodi?
Budući da je udio vodene površine znatno veći od kopnenoga udjela, na Zemlji se veliki spremnici ugljika nalaze u vodama, i to u obliku karbonatnih stijena, otopljenih karbonata, u sastavu ljuštura školjaka i kostura raznih živih bića. Stijene u oceanima smatraju se velikim spremnikom ugljika.
Tako se vezani ugljik u malim količinama razmjenjuje s okolinom, stoga možemo zaključiti da vrlo malo doprinosi kruženju ugljika u prirodi.
Nalazišta fosilnih goriva smještena su u tim stijenama. Izgaranjem fosilnih goriva stvara se ugljikov dioksid koji odlazi u atmosferu. Ugljikov dioksid odlazi u atmosferu i disanjem, dimom iz tvornica i raspadanjem uginulih organizama iz oceana.
Iako su svi biokemijski procesi uključeni u kruženje ugljika u prirodi bitni, osobit značaj zbog doprinosa održanju života na Zemlji imaju procesi fotosinteze i staničnoga disanja.
Problemski zadatak
Pokušajte svojim riječima opisati shematski prikaz kruženja ugljika u prirodi koji prikazuje procese kojima ugljik, građevni element raznih spojeva, kruži između atmosfere, biosfere, hidrosfere i litosfere.
Kliknite na karticu i usporedite svoj odgovor s ponuđenim.
Odgovor:
Ugljik je građevni element cijelog života na Zemlji. Na kopnu, biljke fotosintezom CO2 iz atmosfere pretvaraju u biljnu tvar. Biljojedi se hrane biljkama, čime ugrađuju ugljik u svoje organizme. Zatim se mesojedi hrane tim životinjama, čime se dalje prenosi ugljik. Životinje dio ugljika vraćaju u atmosferu disanjem. Ugibanjem, biljke i životinje vraćaju ugljik u tlo. Ugljik u oceane ulazi fizikalnim i biološkim procesima. Na površini oceana, CO2, se otapa u vodi. Fitoplankton, temelj svih hranidbenih lanaca u oceanima, koristi taj CO2, za fotosintezu. Kao i na tlu, životinje hranjenjem preuzimaju i prenose taj ugljik i vraćaju ga u sustav. Životinje i biljke ugibaju, čime obogaćuju oceanski sediment ugljikom.
Fotosinteza
Proces fotosinteze bitan je za održavanje života na Zemlji jer su produkti procesa kisik i tvari koje služe kao hrana životinjama i ljudima.
Pozorno pogledajte videozapis Fotosinteza. Izvedite zaključke u razgovoru s nastavnikom/nastavnicom koji će vam protumačiti ono što vam je novo i razjasniti ono što proturječi vašim dosadašnjim spoznajama.
Fotosinteza
Fotosinteza je proces kojim biljka iz ugljikova(IV) oksida i vode s pomoću Sunčeve svjetlosti i klorofila stvara kisik i glukozu (ugljikohidrate). Fotosintezom se stvara kisik, a bez kisika, osim u anaerobnih organizama, nema života, stoga se može reći da je biljni pokrivač na Zemlji ujedno i velika tvornica kisika.
[latex]{6CO_2\textrm{(g)}+{6H_2O\textrm{(l)}{\space \stackrel{Sunčeva\space energija,\space klorofil}{\longrightarrow }}C_6H_{12}O_6\textrm{(s)}+6O_2\textrm{(g)}}}[/latex]
Stanično disanje
Stanično disanje jest proces koji se odvija u mitohondrijima gdje se glukoza s pomoću kisika razgrađuje na ugljikov dioksid i vodu uz oslobađanje energije. Uskladištena se energija tada oslobađa razgradnjom organske tvari.
[latex]{C_6H_{12}O_6\textrm{(s)}+6O_2\textrm{(g)}\rightarrow 6CO_2\textrm{(g)}+6H_2O\textrm{(l)}}[/latex]
Fotosinteza i stanično disanje procesi su koji omogućuju Sunčevoj energiji vezanje u ugljikohidrate u procesu fotosinteze, a zatim oslobađanje u procesu staničnoga disanja. Oslobođena energija osigurava svu potrebnu energiju živim bićima.
Problemski zadatak
Pozorno pogledajte videozapise, a zatim odgovorite na pitanja.
Odgovorite na sljedeća pitanja:
- Istražite koji su mogući uzroci poplava.
- Može li se promjena klime na Zemlji povezati s poplavom koja je prikazana na videu?
- Što je uzrokovalo promjenu klime na Zemlji?
Promislite i odgovorite