Kto ma wysoki apetyt na CO2?

Fotosynteza jest podstawowym procesem życiowym zachodzącym na naszej planecie. Jest to proces, w którym z wody i dwutlenku węgla oraz przy udziale zielonego barwnika roślin (chlorofilu) powstają związki organiczne (złożone związki węgla). W roślinie zachodzą procesy biochemiczne, które nazywamy cyklem Calvina.

Standardowy proces asymilacji węgla mają rośliny C3. Ich nazwa pochodzi od 3-fosforoglicerynianu - związku, który powstaje w pierwszej fazie procesu. Około 85% gatunków roślin (m.in. pszenica, ryż, soja i wszystkie drzewa) prowadzi fotosyntezę według tego modelu.

Niektóre rośliny (np. kukurydza, trzcina cukrowa) mają większą wydajność fotosyntezy. Najpierw CO₂ jest asymilowany w komórkach mezofilu do formy 4-węglowego kwasu organicznego - szczawiooctowego. Następnie uwalniany jest CO₂ i przechodzi do cyklu Calvina. W roślinach typu C4 minimalizowane jest fotooddychanie. Rośliny te cechują się większą ilością wyprodukowanej biomasy.

Niektóre rośliny przystosowane do wysokich temperatur (np. sukulenty) mają odrębny model fotosyntezy - CAM. Rośliny te bardzo oszczędnie gospodarują wodą i minimalizują straty energetyczne.

Węgiel wbudowany stanowi od 40 do 45% suchej masy rośliny, a w przypadku drzew - 48%.

Pszenica ozima (przy plonie 5 t ziarna i 5 t słomy /ha) zawiera ok 3 t węgla; dobre łąki (przy plonie 10 t siana /ha) - ok 4 t; kukurydza na kiszonkę (50 t /ha (30% sm)) - 6 t; kukurydza na ziarno (10 t ziarna i 12 t słomy /ha) - 8 t.

Lasy w zależności od wieku, składu gatunkowego i warunków wzrostu rocznie redukują od 5 do 15 t/ha C.

Biosekwestracja węgla w roślinach jest bardzo ważnym źródłem redukcji CO₂ do atmosfery

Krzysztof Domagała

 Zdjęcia: K. Domagała, K. Chrabąszcz, E. Musiał.