Tlen jest gazem bez koloru, zapachu i smaku, który otacza nas wszędzie. W jaki sposób rezerwy tlenu są regularnie uzupełniane i czy ich ilość zależy również od pory roku?
Skąd pochodzi tlen?
Nawet ze szkoły z pewnością wszyscy wiedzą, że tlen wchodzi do atmosfery z powodu ciągłej pracy roślin. Dlatego problem niszczenia i przywracania lasów jest stale aktualny. Ponadto zapotrzebowanie na tlen wzrasta z każdym rokiem.
Tlen jest wytwarzany przez rośliny w wyniku złożonego procesu chemicznego - fotosyntezy. Podczas tego energia światła słonecznego jest przekształcana w energię chemiczną. Rośliny pochłaniają dwutlenek węgla i uwalniają tlen, który w tej reakcji jest produktem ubocznym, a także materią organiczną. Naukowcy szacują, że rośliny zielone wytwarzają około 6 ton tlenu na każdą tonę potrzebną do ich oddychania.
Są to oczywiście znaczące wskaźniki, ale warto wiedzieć, że tlen uwalniany przez rośliny lądowe stanowi zaledwie 20% jego całkowitej ilości. Otrzymanie reszty 80% tlenu pochodzi z alg morskich i oceanicznych, które mają wspólną nazwę - fitoplankton. Z tego powodu ocean jest nieoficjalnie nazywany „płucami” naszej planety.
Reakcja fotosyntezy zachodzi głównie w niebiesko-zielonych algach. W uproszczonym schemacie tej reakcji jest to następujące.Dwutlenek węgla łączy się z wodą, w wyniku czego powstają dwie substancje - glukoza i tlen. Nawiasem mówiąc, ten ostatni jest uważany przez fitoplankton za niepotrzebny, dlatego nadmiar tlenu jest uwalniany do wody, a następnie do atmosfery. W tym przypadku glony wymagają energii do przeprowadzenia reakcji. Otrzymują go od światła słonecznego, które dostaje się do wody.
Interesujący fakt: dlaczego właśnie rośliny (lądowe i podwodne) wytwarzają tlen? Ponieważ mają specjalny pigment - chlorofil, z udziałem którego przeprowadzana jest fotosynteza. I to dzięki temu pigmentowi rośliny są pomalowane na zielono.
Czy ilość tlenu zmienia się w ciągu roku?
Powietrze składa się z dużej liczby różnych gazów. W tym samym czasie tlen zajmuje około 21% objętości, a 78% to azot. Pozostałe składniki, gdy zmniejsza się objętość, to argon, dwutlenek węgla, neon itp. Jeśli weźmiesz pojedyncze małe terytoria, zauważysz, że trudniej jest oddychać gdzieś, gdzieś łatwiej. Na przykład w dużym mieście poziom dwutlenku węgla jest wyższy ze względu na produkcję, wiele pojazdów itp. Przeciwnie, w lesie występuje duża intensywność tlenu, podczas gdy CO₂ jest mniejsze. jednak ogólnie ilość tlenu w atmosferze zawsze pozostaje stabilna w granicach 21%, ponieważ istnieje stałe i równomierne mieszanie wszystkich gazów.
Tlen w zimie
Zimą tlen w powietrzu naprawdę spada poniżej 0,01%. Jednak odsetek jego spadku jest tak mały, że dla ludzi i innych żywych organizmów zmiany te pozostają niezauważone, a zatem całkiem bezpieczne.Zimą rośliny liściaste oczywiście przestają brać udział w procesie produkcji tlenu, ale drzewa iglaste, a także fitoplankton, które nie boją się temperatur ujemnych, nadal pozostają.
Jak naukowcy mierzą poziomy tlenu. Aktywnie zaangażowany w te badania rozpoczął się w latach 90. W tym celu stosuje się stacje pogodowe zainstalowane w różnych zakątkach planety dla czystości eksperymentu. Na stacjach pogodowych powietrze jest regularnie pobierane, a następnie uzyskane próbki są porównywane z kontrolą. Śledź zmiany nie tylko tlenu, ale także azotu.
Te eksperymenty dają wyraźne wyniki. Ustalono, że na półkuli północnej Ziemi fluktuacje tlenu są bardziej zauważalne niż na południu. Zimą objętość tlenu zmniejsza się tutaj o 24 części na milion, a ponieważ jego całkowita ilość wynosi około 210 000 na milion, wahania są naprawdę niewielkie.
Zimą tlen w powietrzu naprawdę staje się mniejszy. Wchodzi do atmosfery przez rośliny. Liście opadają zimą, więc gdy nadchodzi niska pogoda, ilość tlenu w powietrzu maleje. Niemniej jednak drzewa iglaste pozostają, a większość tlenu (80%) pochodzi z roślin podwodnych - fitoplanktonu. Tak więc spadek objętości tlenu w zimie jest nieznaczny - tylko 0,01%. W przypadku wszystkich żywych organizmów fluktuacje te są niewidoczne i bezpieczne.