Роль лесов в производстве кислорода на земле

С детства мы знаем, что деревья являются главным источником кислорода на планете. Позже, на уроках биологии я узнала, что кислород вырабатывается в результате фотосинтеза - процесса, протекающего в зеленых клетках листьев растений на свету. Из простых веществ - воды и углекислого газа образуются сложные химические соединения - сахара, которые потом превращаются в крахмал, клетчатку, белки и жиры, выделяется кислород.

Лесов на нашей Планете с каждым годом становится все меньше и меньше. Почему же мы не ощущаем нехватку кислорода? Может, растения поглощают углекислый газ и вырабатываемого ими кислорода хватает людям с избытком? Я решила провести опыты, и доказать, что зеленые растения поглощают из воздуха углекислый газ и выделяют кислород.

Описание опыта

Оборудование: комнатное растение с крупными листьями, две литровых банки, стеклянные пластинки (или замена), вазелин, широкая емкость с водой, стеклянная (пластиковая или др. ) трубка длиной 30-40 см, лучинки, спички.

Ход опыта:

Кладем в одну банку 5-6 крупных листьев, сорванных с комнатного растения. Банку с листьями заполняем водой, прикрываем пластиной и, перевернув ее донышком вверх, опускаем в широкую емкость с водой .

Затем вытесняем воду из банки, выдыхая сквозь трубку углекислый газ . Плотно придавив горлышко банки пластиной под водой, вынимаем из воды и переворачиваем. Проделываем тоже с банкой без листьев. Приоткроем банку и введем внутрь горящую лучинку .

Лучина моментально погасла. Следовательно, воздух насыщен углекислым газом. Проделаем это же со второй банкой.

Обмажем вазелином горлышки банок. Поставим на окно . Можно на ночь оставить свет.

Через сутки - двое аккуратно приоткрываем банку с листьями, находившуюся на свету, и опускаем в нее горящую лучинку .

Лучина горит, значит, появился кислород, т. к. кислород необходим для горения. То же делаем со второй банкой . Лучина тухнет.

* Воздух в банке с листьями, стоявшей на свету, изменился - в ней появился кислород;

* Во второй банке изменений не произошло.

Значит, листья на свету вырабатывают кислород.

Проблема

Тогда у меня возник вопрос: если на зиму на большей территории Земли деревья сбрасывают листья, почему мы не ощущаем недостатка кислорода? Почему мы не задыхаемся зимой?

И я предположила: может быть есть какой-нибудь другой источник кислорода?

Задачи:

1. Собрать информацию в литературе, в Интернет по интересующей теме.

2. Найти ответы на проблемные вопросы:

> Сколько кислорода вырабатывает одно дерево в год? Сколько поглощает углекислого газа?

> Сколько кислорода надо в среднем человеку в год для дыхания?

> Какая площадь лесов на планете?

> Какое количество человек проживает на планете?

> Куда еще, кроме дыхания людей используется кислород? В каком количестве?

> Хватает ли кислорода, вырабатываемого деревьями для дыхания?

3. Сделать выводы. Подготовить презентацию работы.

1. Сколько кислорода вырабатывает одно дерево в год? Сколько поглощает углекислого газа?

Одно дерево в среднем вырабатывает в день 2,5 килограмма кислорода, в год - 912, 5 килограммов кислорода. Известно, что 50 м зеленого леса поглощает за 1 час углекислого газа столько же, сколько его выделяет при дыхании за 1 час один человек, т. е. 40 г.

Рассчитаем количество углекислого газа, вырабатываемого всем Человечеством (6 млрд. ) за 1 сутки и количество углекислого газа, который может поглотить весь лесной массив (4 млрд. га):

50 м х 24 ч = 1200 м - S леса, необходимая для поглощения углекислого газа, вырабатываемого 1 человеком в сутки.

1200 х 6 млрд. = 720 000 000 га - S леса, необходимая для поглощения углекислого газа, вырабатываемого всем Человечеством за 1 сутки.

720 000 000 га : 4 000 000 000 га = 0,18 раз - во столько раз меньше существующая S леса, необходимая для поглощения углекислого газа, вырабатываемого всем Человечеством.

Хочется обратить внимание, что в различных источниках даются разные данные, поэтому вычисления приблизительные.

2. Сколько кислорода надо в среднем человеку в год для дыхания?

Одному человеку в сутки для дыхания нужно 0,83 кг кислорода; 302,95 кг кислорода в год.

3. Какова площадь, занимаемая лесами на планете?

Примерная площадь лесов на планете немного превышает 4 миллиарда гектаров или 30% суши. Но не все эти земли заняты собственно деревьями - сюда входят также поляны, дороги, просеки. Именно леса занимают около 3 миллиарда га.

4. Какое количество человек проживает на планете?

На планете проживает более 6 миллиардов человек.

5. Куда еще, кроме дыхания людей используется кислород? В каком количестве?

При сжигании 1 кг угля или дров расходуется более 2 кг кислорода. Это примерно кислород, вырабатываемый одним деревом.

Один легковой автомобиль сжигает 1825 кг кислорода на каждые 100 км пути. Это примерно кислород, вырабатываемый 734 деревьями. Для сгорания 1 кг бензина требуется около 300 кг кислорода, и за час работы мотор средней легковушки поглощает столько кислорода, сколько нужно человеку для дыхания в течение месяца. Ежегодно автомобиль поглощает из атмосферы в среднем более 4 тонн кислорода, выбрасывая с отработавшими газами примерно 800 кг оксида углерода, около 40 кг оксидов азота и почти 200 кг различных углеводородов. Если помножить эти цифры на 400 млн. единиц мирового парка автомобилей, можно представить себе степень угрозы, таящейся в чрезмерной автомобилизации.

6. Хватает ли кислорода, вырабатываемого деревьями для дыхания населения Планеты?

Много кислорода выделяется тропическими лесами, которые часто называют <<легкими планеты>>. При этом правда, умалчивается, что за год тропические леса потребляют практически столько же кислорода, сколько образуют. Расходуется он на дыхание организмов, разлагающих готовое органическое вещество, в первую очередь бактерий и грибов.

Площадь лесов - около 3 миллиардов гектаров, примерно 0,8 га на одного человека. Не так уж это и много. 14-15% занимают северные хвойные леса (Россия, Канада и США), 55-60% - тропические леса. Больше всего лесов на душу населения приходится в Канаде - 9,4 га.

Если представить, что один автомобиль в среднем за год сжигает 1825 килограммов кислорода. А одно дерево в год вырабатывает 912, 5 килограммов. А автомобилей в мире 400 миллионов, и их количество постоянно растет. Количество же деревьев постоянно уменьшается.

Общая скорость образования кислорода растениями при фотосинтезе за 1 год 1,55х10 т.

Расход кислорода за 1 год - 2,16х1010 т.

Проанализировав информацию, проведя вычисления, я узнала, что кислорода, вырабатываемого растениями лесов при фотосинтезе, не хватит для дыхания.

Возникает вопрос: есть ли другие источники кислорода?

Я стала собирать информацию, чтобы ответить на этот вопрос. Выяснилось, что доля кислорода, вырабатываемого деревьями, составляет 10 - 30 % (по разным источникам) от всего кислорода, содержащегося в атмосфере. Остальные 70 - 90 % дает нам Океан. Кислород вырабатывают в результате фотосинтеза живущие в толще воды цианобактерии, фитопланктон, частью которого являются сине-зеленые водоросли. А так как площадь Океана в три раза больше, и фитопланктона с водорослями в нем больше, чем деревьев на суше, то и кислорода океан будет вырабатывать больше.

Ответив на свои вопросы, я узнала, что на земле есть и другие источники кислорода. И эти источники вырабатывают кислорода намного больше, чем деревья. Но это не уменьшает роль лесов на Планете. Растения являются единственными источниками питательных веществ. Ведь животные не способны сами производить энергию. Они зависят от запасов питательных веществ, создаваемых растениями, и получают из них жизненную энергию.

Все в природе взаимосвязано. Загрязнение Океана может привести к уменьшению кислорода на планете. Влажные тропические леса играют жизненно - важную роль в регулировании климата на нашей Планете: они занимают особое положение в циклах круговорота кислорода, углерода и воды. На нашей планете уже уничтожено больше 50% влажных лесов, и их уничтожение продолжается.

Надо беречь и сохранять все, что дала нам природа.