Ich erinnere mich, gehört zu haben, dass Bäume und andere Pflanzen tatsächlich einen großen Teil ihrer Masse aus dem in der Luft schwebenden Kohlenstoff beziehen, nicht aus dem Boden unter ihnen. Enthält die Zusammensetzung der Luft tatsächlich genug Kohlenstoff, um diese Theorie zu stützen, und ist die Oberfläche eines Baumes tatsächlich groß genug, um die benötigte Menge an Kohlenstoff direkt aus der Luft zu gewinnen?
Der größte Teil des Kohlenstoffs eines Baumes stammt aus der Luft, die im Durchschnitt 0,03–0,04 Vol.-% (300–400 ppmv) CO 2 ausmacht . Dieses wird durch Photosynthese fixiert und schließlich als Glukose gespeichert, die die Pflanze dann für ihren Stoffwechsel verwenden kann.
Kurz nachgerechnet bedeutet dies, dass eine Pflanze, um 1 Kilogramm Kohlenhydrate (z. B. Zellulose) zu produzieren, in der Größenordnung von 2000–3000 Kubikmeter Luft (und ≈550 g oder ml H 2 O) verarbeiten muss, was würde einen Würfel mit einer Seitenlänge von 13-14 Metern füllen. Beachten Sie, dass dies eine ideale Figur ist; die Fixierungseffizienz einer Pflanze wird wahrscheinlich sinken, wenn sie der Luft CO 2 entzieht .
Pflanzen nehmen sehr viel aus dem Boden auf, nämlich Wasser, festen Stickstoff (für Proteine), Phosphor (für Nukleinsäuren) und mehrere Ionen (u. a. Natrium, Kalium, Calcium).
Ich bin überrascht, dass niemand Jan van Helmont erwähnt hat. Um Blankenships Bericht zusammenzufassen, züchtete er (Helmont, nicht Blankenship) im 17. Jahrhundert einen Baum in einem bekannten Trockengewicht der Erde und wog die abgefallenen Blätter des Baumes und schließlich den ganzen Baum einschließlich des Wurzelsystems. Er stellte fest, dass die Masse des Bodens kaum abgenommen hatte, und kam zu dem Schluss, dass die Masse des Baums überwiegend auf die Bewässerung zurückzuführen war (CO 2 wurde nicht entdeckt.) 1
Mit der Kenntnis von CO 2 können wir schlussfolgern, dass die Masse der Bäume von der Fixierung von CO 2 und H 2 O sowie dem Vorhandensein von H 2 O als biologisches Lösungsmittel herrührt.
(1) Blankenship, RE, Molecular Mechanisms of Photosynthese, Blackwell Science, 2002, p. 26
Ja. Tatsächlich stammt die Masse der organischen Verbindungen hauptsächlich aus der Luft, da die Photosynthese im Wesentlichen Glukose aufbaut, indem sie nur Wasserstoff zu CO₂ hinzufügt. Die 2 H₂O → 2H₂ + O₂-Reaktion kann separat behandelt werden, wie von Sam Ruben und Michael Kamen mit ¹⁸O-Isotopenverfolgung festgestellt wurde, dh tatsächlich stammt nur der Wasserstoff in den Kohlenhydraten aus dem Boden, und dieser hat natürlich eine viel geringere Masse .
Wie von Nick T. gesagt, enthalten die komplexeren Verbindungen auch andere Elemente, die die Pflanzen aus dem Boden bekommen, aber die meisten bestehen immer noch hauptsächlich aus C und O. Die Gesamtmasse eines Baumes hat natürlich auch viel Wasser und etwas Mineralien, aber man kann trotzdem mit Sicherheit sagen, dass ein Baum "hauptsächlich aus Luft besteht".
Zu Ihrer Frage nach der Oberfläche und dem CO₂-Gehalt der Luft ist normalerweise keiner der begrenzenden Faktoren: In der Natur sind Lichteinfall, Wasser- und Mineralienversorgung (obwohl in geschlossenen Räumen wie Gewächshäusern manchmal eine CO2-Düngung erforderlich ist).
Zeichnete Steen
kenorb