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Context: Photosynthese und Pflanzenemissionen
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Kohlendioxidzyklus Im Biologieunterricht haben wir vom Prozess der Photosynthese gehört. Mit Hilfe der Sonnenenergie wandeln die Pflanzen Kohlendioxid (CO2) und Wasser (H2O) in organische Biomoleküle (Glucose im ersten Schritt) und Sauerstoff (O2) um. Freilich benötigen die Pflanzen zum Wachsen auch noch andere Verbindungen: Mineralien, Phosphate, Nitrate, etc.. Dies ist hier durch die braunen Punkte im Zyklus angedeutet. Am wichtigsten aber ist: Während die Pflanze wächst, nimmt sie CO2 auf und setzt O2 frei. |
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1. a+b) Natürlicher Zyklus der Biomassebildung und des Biomasseabbaus. Die grauen Organismen im unteren Bild rechts sind Bakterien und Mikroorganismen des Bodens.
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Biomasse wird andererseits aber auch stetig zersetzt und abgebaut. Im Herbst verlieren z.B. die Bäume ihre Blätter. Sie fallen zu Boden. Kleintiere wie Insekten, Würmer, Larven und Milben fressen, zersetzen und verdauen sie. Es bildet sich Humus. Bakterien sorgen für weitere Zersetzung. Wir sprechen von Mineralisierung. Kohlendioxid, Wasser und einige Mineralstoffe entstehen. Beim Abbau wird Energie freigesetzt. Die Bodenorganismen nehmen Sauerstoff auf und setzen Kohlendioxid frei, genau wie wir und größere Tiere es auch tun. Der Kreislauf ist geschlossen.
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Organische Emissionen und Waldduft |
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Pflanzen wandeln Kohlendioxid und Wasser in der Photosynthese zu Biomolekülen um. Aus diesen bauen sie die Zellen von Blättern, Holz und anderer Gewebe auf. Aber Pflanzen geben während ihres Wachstums keineswegs nur Sauerstoff an die Atmosphäre ab oder Kohlendioxid, wenn sie atmen. In kleineren Mengen setzen sie auch verschiedenste organische Verbindungen frei. Die wichtigsten sind Isopren (ein kleines Molekül mit 5 C-Atomen) und Terpene. Letztere sind etwas größer und bilden die Basis für den Duft der Wälder und vieler Früchte und Blumen. Diese Substanzen werden emittiert, wenn Licht auf die Pflanzen fällt, wenn die Temperatur steigt und wenn die Pflanzen gestresst sind (Trockenheit, Verletzungen, Parasitenbefall). Die größeren dieser Moleküle neigen dazu, nach Oxidation in der Atmosphäre Partikel zu bilden.
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