گاما رو نصب کن!

{{ number }}
اعلان ها
اعلان جدیدی وجود ندارد!
کاربر جدید

جستجو

پربازدیدها: #{{ tag.title }}

میتونی لایو بذاری!

تولید اکسیژن توسط جلبک: نقش جلبک‌ها در تولید بخش زیادی از اکسیژن جو

بروزرسانی شده در: 17:12 1404/09/26 مشاهده: 4     دسته بندی: کپسول آموزشی

تولید اکسیژن توسط جلبک: موتورهای سبز سیارهٔ زمین

نقش جلبک‌ها و فیتوپلانکتون‌ها در تأمین اکسیژن جو و حیات روی کرهٔ زمین
خلاصه: این مقاله به بررسی نقش حیاتی جلبک‌ها و فیتوپلانکتون‌های دریایی در تولید بخش عمده‌ای از اکسیژن جو زمین می‌پردازد. فرآیند فتوسنتز که توسط این موجودات ریز انجام می‌شود، نه‌تنها پایه‌گذار زنجیره‌های غذایی در دریاهاست، بلکه هوایی که تنفس می‌کنیم را نیز تصفیه و غنی می‌کند. در ادامه با اکسیژن، جلبک و فتوسنتز بیشتر آشنا خواهیم شد.

جلبک چیست؟ گیاهان نامرئی اقیانوس

جلبک‌ها موجودات زنده‌ای هستند که برخلاف درختان و گیاهان معمولی، ریشه، ساقه یا برگ ندارند. بسیاری از آن‌ها آنقدر ریزند که با چشم غیرمسلح دیده نمی‌شوند. آن‌ها در آب‌های شور (اقیانوس‌ها و دریاها) و آب‌های شیرین (رودخانه‌ها و دریاچه‌ها) زندگی می‌کنند. این موجودات ریز، اما بسیار پرشمار، نیروگاه‌های کوچک تولید اکسیژن هستند.

حالا فکر کن وقتی یک لیوان آب از دریاچه یا استخر برمی‌داری، آن آب ممکن است پر از میلیون‌ها جلبک ریزی باشد که نفس ما به آن‌ها وابسته است!

فرآیند معجزه‌آسا: فتوسنتز در اعماق آب

جلبک‌ها هم مانند گیاهان خشکی، فرآیند فتوسنتز را انجام می‌دهند. در این فرآیند، آن‌ها با استفاده از انرژی نور خورشید، دی‌اکسیدکربن موجود در آب و هوا را می‌گیرند و آن را به مواد قندی (غذا برای خودشان) و یک محصول بسیار مهم تبدیل می‌کنند: اکسیژن.

فرمول کلی فتوسنتز:
$ 6CO_2 + 6H_2O + Light Energy \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6O_2 $
(دی‌اکسیدکربن + آب + انرژی نور → گلوکز + اکسیژن)

پس جلبک‌ها دو کار بسیار مهم انجام می‌دهند: یکی گرفتن گاز دی‌اکسیدکربن که از سوختن سوخت‌ها ایجاد می‌شود و دیگری پس دادن اکسیژن تازه به آب و هوا. آن‌ها در واقع هوای کرهٔ زمین را تصفیه می‌کنند.

چه کسی مسئولیت بیشتری دارد؟ جنگل‌ها یا اقیانوس‌ها؟

برای سال‌ها فکر می‌کردیم جنگل‌های آمازون ریهٔ زمین هستند. درست است که درختان هم اکسیژن تولید می‌کنند، اما سهم جلبک‌ها و فیتوپلانکتون[1]‌های دریایی در این کار بسیار بیشتر است. حدود ۷۰ تا ۸۰ درصد از کل اکسیژن جو زمین توسط این موجودات ریز آبزی تولید می‌شود! دلیل آن هم وسعت بسیار زیاد اقیانوس‌ها و تعداد فوق‌العاده زیاد این موجودات است.

منطقه / موجود زنده تخمین سهم در تولید اکسیژن جو وضعیت
فیتوپلانکتون‌ها و جلبک‌های دریایی حدود 70-80% اصلی‌ترین منبع
جنگل‌های مناطق گرمسیری (مانند آمازون) حدود 28% منبع مهم خشکی
سایر گیاهان خشکی و آبزی حدود 2% کمک‌کننده

جلبک‌ها در زندگی روزمره ما: از آکواریوم تا کرم ضدآفتاب

جلبک‌ها فقط در دریاها زندگی نمی‌کنند و کارشان فقط تولید اکسیژن نیست. آن‌ها وارد زندگی روزمره ما نیز شده‌اند. چند مثال ساده:

آکواریوم: اگر آکواریوم ماهی داشته‌ای، حتماً روی سنگ‌ها یا شیشه‌های آن لایه‌های سبزرنگی دیده‌ای. آن‌ها جلبک هستند. آن‌ها با فتوسنتز خود، به تأمین اکسیژن آب برای ماهی‌ها کمک می‌کنند.

خمیردندان و بستنی: نوعی جلبک قرمز به نام کاراگینان[2] در تولید برخی خمیردندان‌ها، بستنی‌ها و سس‌ها به عنوان ماده غلیظ‌کننده استفاده می‌شود.

کرم‌های آرایشی و ضدآفتاب: عصاره برخی جلبک‌ها به دلیل داشتن ویتامین‌ها و مواد معدنی، در ساخت کرم‌های مرطوب‌کننده و ضدآفتاب به کار می‌رود.

اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم

سوال: آیا می‌توانیم برای تأمین اکسیژن بیشتر در شهر، جلبک پرورش دهیم؟
پاسخ: بله! این ایده‌ای علمی به نام "دیوارهای زیستی جلبکی" یا "آکواپونیک[3]" است. در این روش، در سیستم‌های بسته یا نماهای ساختمان‌ها، جلبک‌ها پرورش داده می‌شوند. آن‌ها هم دی‌اکسیدکربن هوا را جذب می‌کنند، هم اکسیژن تولید می‌کنند و هم از خودشان زیست‌توده[4] برای تولید کود یا سوخت به جا می‌گذارند.
سوال: اگر جلبک‌ها اینقدر مفید هستند، چرا گاهی رشد زیاد آن‌ها در دریاچه‌ها خطرناک می‌شود و به آن "شکوفایی جلبکی" می‌گویند؟
پاسخ: رشد بی‌رویه جلبک‌ها معمولاً به دلیل ورود مواد شیمیایی مانند کودهای کشاورزی (که حاوی نیتروژن و فسفر هستند) به آب اتفاق می‌افتد. در این حالت، تعداد جلبک‌ها آنقدر زیاد می‌شود که پس از مرگ، باکتری‌ها برای تجزیه آن‌ها تمام اکسیژن آب را مصرف می‌کنند و این باعث مرگ ماهی‌ها و دیگر آبزیان می‌شود. پس تعادل در طبیعت بسیار مهم است.
سوال: آیا جلبک‌ها می‌توانند به مبارزه با تغییرات آب‌وهوایی کمک کنند؟
پاسخ: قطعاً. همان طور که در فرمول فتوسنتز دیدیم، جلبک‌ها دی‌اکسیدکربن ($CO_2$) را جذب می‌کنند. $CO_2$ یکی از اصلی‌ترین گازهای گلخانه‌ای است که باعث گرمایش زمین می‌شود. بنابراین، محافظت از اقیانوس‌ها و دریاها که خانهٔ این جلبک‌هاست، به جذب بیشتر این گاز و کاهش اثرات گرمایش زمین کمک می‌کند.
جمع‌بندی: جلبک‌ها، این موجودات به ظاهر کوچک و ساده، نقش غول‌آسایی در حفظ حیات روی کرهٔ زمین دارند. آن‌ها نه تنها پایهٔ زنجیره غذایی در آب‌ها هستند، بلکه مسئول تولید بیشترین بخش از اکسیژن مورد نیاز برای تنفس همهٔ جانداران، از جمله ما انسان‌ها، می‌باشند. حفاظت از اقیانوس‌ها و آب‌های تمیز، در واقع حفاظت از این نیروگاه‌های طبیعی تولید اکسیژن است.

پاورقی

[1] فیتوپلانکتون (Phytoplankton): جلبک‌های میکروسکوپی شناور در آب‌های دریاها و اقیانوس‌ها که پایهٔ اصلی زنجیره غذایی دریایی هستند.

[2] کاراگینان (Carrageenan): یک ماده قوام‌دهنده و ژله‌ای که از برخی جلبک‌های قرمز استخراج می‌شود و در صنایع غذایی و آرایشی کاربرد دارد.

[3] آکواپونیک (Aquaponics): یک سیستم کشت ترکیبی که در آن پرورش ماهی (آکوآکالچر) و کشت گیاهان در آب (هیدروپونیک) با هم ترکیب می‌شوند. در اینجا منظور سیستم‌های مشابه برای پرورش جلبک است.

[4] زیست‌توده (Biomass): به تودهٔ مواد آلی تشکیل‌دهندهٔ موجودات زنده در یک محیط مشخص گفته می‌شود که می‌تواند به عنوان منبع انرژی (مانند سوخت زیستی) استفاده شود.

فتوسنتز فیتوپلانکتون اکسیژن اقیانوس جلبک دریایی محیط زیست دریایی