Welche Vor-und Nachteile hat die Fotosynthese gegenüber dem Klimawandel?
Was würdet ihr sagen?
Meinst du, welche Vor- und Nachteile die Photosynthese durch den Klimawandel hat, oder ob der Klimawandel durch die Photosynthese gebremst wird?
Das zweite
5 Antworten
Wenn man davon ausgeht, dass der Klimawandel maßgeblich durch das anthropogene CO2 verursacht wird (eigentlich sind es die anthropogenen Zirruswolken, aber egal), dann wird er stark durch die Photosynthese gebremst.
Begründung:
Je mehr CO2 in der Luft, umso stärker betreiben Pflanzen Photosynthese und umso widerstandsfähiger sind sie gegen Dürreperioden.
Allerdings können die Bodenbakterien und Pilze (Destruenten) das angefallene Totholz umso besser wieder zu CO2 abbauen, je wärmer es ist. Besonders in den kalten Regionen der Erde entwickelt sich aus dem Totholz Humus oder Schwarzerde, die viel Graphit (inert abgelagert) hat.
https://de.wikipedia.org/wiki/Schwarzerde
In den Mooren dieser Erde sinkt das tote organische Material (in dem das CO2 sozusagen gespeichert ist) zu einem hohen Prozentsatz nach unten und wird zu Torf (ebenfalls inert abgelagert).
Man könnte aus dem Totholz auch Holzkohle herstellen (Prozess den ein Köhler betreibt) und als Dünger auf die Felder aufbringen. DANN würde man mit der Photosynthese den CO2-Gehalt der Luft sehr effektiv erniedrigen.
P.S. Viele haben dir geschrieben, Pflanzen würden CO2 wieder zu Kohlenstoff und Sauerstoff umwandeln. Das ist nicht ganz richtig. Der Sauerstoff (O2) kommt vom Wasser, was bei der Photosynthese ebenso wichtig ist wie das Licht.
Durch Photosynthese entziehen Pflanzen dem Meer und der Atmosphäre Kohlendioxid und wandeln dieses mit Hilfe von UV-Strahlung in Sauerstoff und organischen Kohlenstoff um. Ohne die Pflanzenwelt würde unsere Klimabilanz also noch verheerender aussehen als ohnehin schon. Die Vegetation schluckt durch ihre Photosynthese große Mengen Kohlendioxid und wirkt so als CO2-Senke im Klimasystem. Nun hat die Pufferwirkung der Pflanzen im Klimasystem zwar sogar zugenommen – aber nicht genug, um die menschengemachten Emissionen zu kompensieren. Die CO2-Konzentrationen der Atmosphäre steigt also trotz dieses Puffereffekts weiter an.
Sorry die Frage geht am Problem Klimawandel vorbei.
Photosynthese hat keine Vor- und Nachteile, nicht bei jedem Thema kann man mit so einer Frage weiterkommen.
Schau dir den Kohlenstoffkreislauf an.
Achte darauf wo dieser Kreislauf gestört ist, bzw. wo die Ursachen für die stetige Erhöhung des CO2-Gehaltes der Luft sind.
Schlag auch nach, was bei der Photosynthese passiert und welche Faktoren (Photosynthesefaktoren) dabei eine Rolle spielen.
Es ist übrigens nicht so, dass CO2 bei der Photosynthese in C und O umgewandelt wird.
Der Vor- und gleichzeitig ihr Nachteil ist, daß die Photosynthese im Stillen abläuft.
Sie macht keinen Krach und ist deshalb in den Medien nicht vertreten.
Die Photosynthese sorgt dafür, daß die Pflanzen unter Nutzung der Sonnenenergie CO² aufnehmen, den Kohlenstoff einlagern und Sauerstoff freisetzen.
Weltweit wird nur 0,4% mehr CO² ausgestoßen, als die Pflanzen wieder aufnehmen können. Es würde genügen, diese 0,4% einzusparen.
Da das aber schwer ist, will man bei der 4per1000- Initiative die CO²- Bindung der Pflanzen und Humusaufbau fördern.
https://wle.cgiar.org/news/4-pour-1000-preserving-soils-carbon-capture-and-food-security
Dazu dürften wir aber nicht so viel Fläche durch Baumaßnahmen verlieren. Seit 1990 sind in Deutschland 1 000 000 Hektar Agrarland durch Baumaßnahmen verschwunden.
Auch sollte man das Wasser nicht nutzlos ableiten, sondern in der Fläche zurückhalten, damit die Pflanzen in Trockenphasen länger durchhalten und Photosynthese betreiben und Kohlenstoff speichern können.
Und in Schottergärten oder betonierten Flächen wird kein Wasser gespeichert, kein CO² in Kohlenstoff-Verbindungen (wie Zucker) und Sauerstoff umgewandelt und kein Klima abgekühlt.
Übrigens: eine schnittreife Wiese produziert mehr Sauerstoff als ein 100 jähriger Buchenwald.
Wenn ich das auf meinem Handy kopieren könnte, wurde ich dieses Forum damit überfluten. Das ist alles selbst getippt. Außer die Adresse vom Link.
Warum kannst du auf deinem Handy nichts kopieren? Ich kann da ganz normal in eine Zwischenablage kopieren. Und das sollte bei jedem anderen Smartphone auch möglich sein.
Keine Ahnung. Ich kann nur Link'e. Wenn ich ein Foto in die Zwischenablage lege, weiß ich nicht, wie ich es dort wieder herausbekomme. Bei Einfügen kommt immer der letzte Link.
Gut, Foto ist was anderes.. es ging aber doch jetzt um Text, oder?
Aber auf dem Telefon einen Text markieren, mit 1 Finger .... ?
Bei meinem geht das. Ich tippe drauf, dann kommt so ein verschiebbarer Balken, mit dem ich alles markieren kann.
Durch die Photosynthese sind grüne Pflanzen und Cyanobakterien in der Lage, die Energie des Sonnenlichts mit nahezu 100 %iger Effizienz auf molekulare Reaktionszentren zur Umwandlung in chemische Energie zu übertragen.
Schnelligkeit ist der Schlüssel, denn die Übertragung der Sonnenenergie erfolgt fast augenblicklich, so dass nur wenig Energie als Wärme verschwendet wird.
Messungen dieses Prozesses sind nützlich, um zu verstehen, wie er gesteuert werden kann und wie das Phytomonitoring der Pflanzenentwicklung zur Steigerung der Produktivität durchgeführt werden kann.
Die Techniken in diesem Sinne haben sich weiterentwickelt, und heutzutage werden mehrere zu diesem Zweck eingesetzt.
Der Hauptvorteil dieser Methode sind ihre geringen Kosten und ihre Einfachheit. Sie hat auch Eigenschaften, die sie ideal für den akademischen Unterricht über Photosyntheseprozesse machen
(Deleiu und Walker, 1972; Takahashi et al., 2001).
Sie hat jedoch einige Einschränkungen. Diese Arten von elektrochemischen Sensoren verbrauchen Sauerstoff aus der Probe, so dass dieses Problem nach einer längeren Messdauer zu unzuverlässigen Ergebnissen führen kann. Außerdem muss die Probe gut bewegt werden, da die elektrochemische Reaktion zu einer Sauerstoffkonzentration um die Kathode herum führen kann, was die Messung der inhomogenen O2-Konzentration beeinträchtigen kann.
Ein weiterer Materialnachteil besteht darin, dass die Teflonmembran in regelmäßigen Abständen ausgetauscht werden muss, um eine maximale Genauigkeit zu gewährleisten. Eine weitere Einschränkung besteht darin, dass bei der Verwendung von Elektroden zur Messung von Sauerstoff in wässrigen Lösungen der Photosynthese von Algen oder isolierten Organellen die Chlorophyllkonzentration weniger als 100 g ml-1 betragen muss, da bei höheren Konzentrationen die photosynthetische Aktivität Blasen erzeugt, die die Stromsignalausgänge stören (Hunt, 2003).
Als Alternative wurden O2-Elektroden zur Messung der Photosynthese unter gasförmigen Bedingungen verwendet. Diese Technik hat einige Vorteile gegenüber der Messung von wässrigem O2, da es unter gasförmigen Bedingungen möglich ist, die Photosynthese nicht nur in Lösungen mit Inselorganellen und Algen, sondern auch in Pflanzengeweben zu messen
(Hunt, 2003).
Die Elektroden bestehen aus einer scheibenförmigen Kammer, in der sich ein Blattfragment und eine Elektrode zur Messung der O2-Konzentration befinden, um die Gasveränderungen aufgrund der photosynthetischen Aktivität des untersuchten Gewebes zu messen (Deleiu und Walker, 1972).
Bei der Messung der Photosynthese wird der CO2-Austausch am häufigsten für den Aufbau kommerzieller und experimenteller Photosynthese-Überwachungssysteme verwendet. Bei dieser Technik werden geschlossene Systeme mit IRGA-CO2-Sensoren verwendet, um die Anfangskonzentration in einer Isolierkammer zu messen, in der die Probe getestet wird, um die Endkonzentration nach einem Zeitraum zu messen, der die Photosynthese der Pflanze ermöglicht
Die Systeme mit offenem Durchfluss haben große Vorteile gegenüber den geschlossenen Systemen, da man nicht warten muss, bis die Photosynthese einsetzt, um die endgültige CO2-Konzentration zu ermitteln. Stattdessen ermöglichen sie Photosyntheseproben mit höherer Frequenz als geschlossene Systeme. Daher sind sie für die schnelle Überwachung photosynthetischer Phänomene besser geeignet. Außerdem kann die Kammer je nach der zu überwachenden Pflanzenart durch andere Formen oder Blattgrößen ausgetauscht werden. Es gibt auch Systeme, die die Messung der Bodenatmung ermöglichen. Die Art der in diesen Systemen verwendeten Instrumente variiert je nach Hersteller.
O2-Austauschmethode
Diese Methode stellt eine Alternative zum CO2-Austausch dar, die in Kombination mit dem CO2-Austausch als zusätzliches Instrument zur Beobachtung dieser Phenolmena verwendet werden kann. Das bei dieser Methode angewandte Verfahren ist im Grunde dasselbe wie bei der Verwendung von CO2. Dennoch hat diese Methode gravierende Nachteile. Der erste besteht darin, dass bei der O2-Austauschmethode die Differenz zwischen der Anfangs- und der Endkonzentration kleiner ist als bei CO2-Austauschsystemen. Aus diesem Grund erfordern O2-Austauschsysteme hochpräzise Sensoren und teure Datenerfassungsgeräte (Hunt, 2003). Ein weiterer Nachteil ist, dass das Sauerstoffgas instabiler ist als CO2 und auf einer hohen und sehr stabilen Temperatur (ca. 700°C) gehalten werden muss, um eine stabile molare Konzentration zu erhalten. Jüngste Forschungsarbeiten empfehlen eine Kombination von CO2- und O2-Austausch, um eine genauere Schätzung der Photosyntheserate zu erhalten als bei Verwendung eines einzelnen Gases (Chen, 2006).
Akustik-Wellenleiter-Verfahren
Diese Technik hat im Vergleich zum CO2-Austausch mehrere Vorteile, da sie praktisch immun ist gegen umweltbedingte Störungen durch Temperatur, Druck oder relative Feuchtigkeit (RH). Sie gilt daher als eine sehr robuste Methode zur Messung der Photosynthese auf der Grundlage der Chlorophyllmenge, selbst unter schwierigen Umweltbedingungen (Wang et al., 2004). Eine weitere Möglichkeit dieser Technik besteht darin, dass die Messung sehr einfach in Verbindung mit einem CO2-Austauschsystem durchgeführt werden kann, was interessant ist, weil beide Messungen korreliert werden können, um eine genauere Schätzung der Photosynthese des untersuchten Exemplars zu erhalten
(Peterson, 1990; Long and Bernacchi, 2003).
Chlorophyll-Bildgebung
Diese Methode beruht auf demselben Prinzip wie die Chlorophyllfluoreszenzmessung
(Fedack et al., 2005).
Sie unterscheidet sich jedoch von den Chlorophyll-Fluoreszenzmessungen, da diese durch zeitnahe Fluoreszenzmessungen durchgeführt werden und es nicht möglich ist, die verschiedenen photosynthetischen Bereiche in ein und demselben Blatt vollständig zu erfassen. Stattdessen wird bei dieser Technik eine Kamera als Fotodetektor verwendet, was den großen Vorteil hat, dass ein vollständiges Bild der Fluoreszenz der Probe geliefert wird, was es ermöglicht, die Vielfalt der photosynthetischen Aktivitätsbereiche zu beobachten, die auf ein und derselben Straße vorhanden sein können, wo eine Spotmessung im Allgemeinen nur unzureichende Informationen über dieses Phänomen liefert (Lichtenthaler et al., 2005).
Auch ist es möglich, Studien über reaktive Sauerstoffspezies mit Hilfe von PAM mit Bildaufnahme durchzuführen
(Hideg and Schreiber, 2007).
Manometrische Methode
Ein weiterer materieller Nachteil besteht darin, dass die Teflonmembran regelmäßig ausgewechselt werden muss, um eine maximale Genauigkeit zu gewährleisten. Eine weitere Einschränkung besteht darin, dass bei der Verwendung von Elektroden zur Messung von Sauerstoff in wässrigen Lösungen der Photosynthese von Algen oder isolierten Organellen die Chlorophyllkonzentration unter 100 g ml-1 liegen muss, da bei höheren Konzentrationen die photosynthetische Aktivität Blasen erzeugt, die die Stromsignalausgänge stören
(Hunt, 2003)
Referenzen:
Hunt S (2003). Measurements of photosynthesis and respiration in plants. Physiol. Plant. 117: 314-325.
Takahashi M, Ishiji T, Kawashima N (2001). Hand made oxygen and carbon dioxide sensors for monitoring the photosynthesis process as instruction material for science education. Sensors Actuators B. 77: 237-243.
Deleiu T, Walker DA (1972). An improved cathode for the measurements of photosynthetic oxygen evolution by isolated chloroplasts. New Phytol. 89: 165-175.
Chen C (2006). In Situ measurement of microclimate for the plantlets cultured In Vitro. Biosyst. Eng. 95(3): 413-423.
Hideg E, Schreiber U (2007). Parallel assessment of ROS formation and photosynthesis in leaves by fluorescence imaging. Photosynthesis Res. 92: 103-108.
Lichtenthaler HK, Langsdorf G, Lenk S, Buschmann C (2005). Chlorophyll fluorescence imaging of photosynthetic activity with the flash-lamp fluorescence imaging system. Photosynthetica, 43(3): 355-369.
Fedack V, Kytaev O, Klochan P, Romanov V, Voytovych I (2005). Portable chlorofluorometer for express-diagnostics of photosynthesis. IEEE Workshop on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications 5-7 September 2005, Sofia, Bulgaria. 1: 287-288.
Peterson RB (1990). Effects of irradiance on the In Vivo CO2:O2 specificity factor in tobacco using simultaneous gas exchange and fluorescence techniques. Plant Physiol. 94(3): 892-898.
Long SP, Bernacchi CJ (2003). Gas exchange measurements, what can they tell us about the underlying limitations to photosynthesis? Procedures and sources of error. J. Exp. Bot. 54(392): 2393-2401.
die Energie des Sonnenlichts mit nahezu 100 %iger Effizienz auf molekulare Reaktionszentren zur Umwandlung in chemische Energie zu übertragen.
Der Wirkungsgrad der Photosynthese liegt bei ca. 1%
Die photosynthetische Effizienz ist abhängig von der Wellenlänge des absorbierten Lichts. Die photosynthetisch aktive Strahlung (400-700 nm) macht nur 45 % des tatsächlichen Tageslichts aus. Der maximale theoretische Wirkungsgrad des Photosyntheseprozesses liegt daher bei etwa 11 %
Sowohl die Photosynthese als auch die Photovoltaik absorbieren sehr energiereiches Licht, aber Pflanzen absorbieren Licht aus dem sichtbaren Spektrum - dem Farbbereich von Rot bis Blau - zu fast 100 %.
Die Photosynthese ist der wichtigste biologische Prozess auf der Erde. Sie dient als die größte Solarbatterie der Welt. Die Primärreaktionen haben einen Quantenwirkungsgrad von nahezu 100 % (d. h. ein Lichtquant führt zu einer Elektronenübertragung), und unter idealen Bedingungen kann der Gesamtwirkungsgrad 35 % erreichen.
Deine Antwort sollte einem Schüler weiterhelfen, der anscheinend keine Ahnung von Photosynthese hat.
Ihm kann es allenfalls um den Wirkungsgrad der Photosynthese gehen und da wird ja auch an Verbesserungen gearbeitet.
Dein Sammelsurium habe ich mir nicht durchgelesen, mein Hinweis war an den user gerichtet.
Vielen Dank dafür!Hast du das alles aus dem Link kopiert oder auch selbst geschrieben :)