Global fotosyntese og respiration

Geovidenskab A · STX · A-niveau · Biosfæren

🌍 Global fotosyntese og respiration

Fotosyntese: 6 CO₂ + 6 H₂O + lys-energi → C₆H₁₂O₆ (glucose) + 6 O₂. Sker i kloroplaster. To faser: lys-reaktion (klorofyl absorberer lys, splitter H₂O, frigør O₂) + Calvin-cyklus (CO₂-fixation til glucose).

Global produktion: ~120 GtC/år (gigaton kulstof) bindes via fotosyntese.

Respiration: glucose + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + ATP-energi.

Globalt nettotal: planter optager ca. 120 GtC/år; respiration frigiver ca. 120 GtC/år — netto-balance i præindustriel tid.

Antropogene CO₂-udledninger: ~10 GtC/år (37 GtCO₂/år) fra fossile brændsler + 1-2 GtC/år fra skovrydning.

Hvordan systemet absorberer: ~25% af antropogene udledninger optages af landjorden (skove vokser pga. CO₂-fertilisering). ~25% af havene (CO₂ opløses i havvand → forsuring). 50% bliver i atmosfæren → drivhuseffekt.

Havets fotosyntese: fytoplankton i de øvre 100 m laver ~50% af jordens fotosyntese. Klimakrise truer fytoplankton (havforsuring, varmere overflader).

C3 vs. C4 vs. CAM-planter: C3 = de fleste (hvede, ris). C4 = mere effektiv ved varme/tørke (majs, sukkerrør). CAM = ørkenplanter.

Skovrydning: Amazonas-regnskoven absorberer 0,5-2 GtC/år (men aftagende).

Reforestation som klimaløsning: kan absorbere ~200 GtC over 50-100 år, men kræver enorme arealer.

Læringsmål

• Beskrive GPP (bruttoprimærproduktion) og NEP (nettøkosystemproduktivitet) globalt
• Forklare variation i global fotosyntese med breddegrader, sæson og klimazone
• Anvende satellitdata (NDVI) til at kortlægge global vegetationsproduktion
• Koble fotosyntese og respiration til global CO2-balance og klimamodeller

Sådan kan du arbejde med emnet

• Forklar hvordan global fotosyntese og respiration hænger sammen med atmosfærens CO₂-niveau
• Beskriv hvorfor CO₂-koncentrationen i atmosfæren varierer med årstiderne
• Diskutér hvilken rolle skove spiller som kulstoflagre i det globale kulstofkredsløb

Eksperiment-forslag

• Beregn jordens CO₂-budget: 120 GtC/år fotosyntese - 120 GtC/år respiration + 10 GtC/år fossil — hvad akkumuleres hvis havet og skove absorberer 50%?
• Sammenlign C3 vs. C4 planter: hvad er fotosynteseeffektiviteten ved 30°C for henholdsvis hvede (C3) og majs (C4)?
• Vurder skovrejsning som klimaværktøj: kan 1 milliard ha ny skov absorbere vores CO₂-udledninger over 50 år?

Brobygning

Global kulstofbalance forbinder atmosfæren, havet og biosfæren — videre til Økosystemer (regnskov, taiga, tundra, koralrev) for konkrete eksempler på kulstoflagring og frigivelse.