Come avviene la fotosintesi
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Fotosintesi: è in crescita globale

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Lungo la terraferma cresce l’assorbimento di CO₂, mentre nei mari l’attività fotosintetica rallenta

Uno studio pubblicato su Nature Climate Change e guidato da Yulong Zhang della Duke University, mostra che tra il 2003 e il 2021 la fotosintesi globale è cresciuta, assorbendo circa 0,1 miliardi di tonnellate di carbonio all’anno.

L’aumento non è però omogeneo: è più intenso sulla terraferma e in netto calo negli oceani.

I ricercatori hanno utilizzato diversi tipi di dati provenienti dai satelliti per realizzare una mappa completa dell’attività fotosintetica. Tramite la misurazione della clorofilla nelle foglie e nei microrganismi, è stato possibile stimare il livello di attività fotosintetica a livello globale.

Significato ecologico della fotosintesi

La fotosintesi è il processo primario della natura per convertire la luce solare in energia e rappresenta la base di tutte le catene alimentari.

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Monitorare questo processo è essenziale per valutare la salute degli ecosistemi e stimare la quantità di CO₂ assorbita o rilasciata ogni anno—un indicatore cruciale per le proiezioni climatiche.

Come avviene

La fotosintesi permette alle piante, alle alghe e ad alcuni batteri di catturare l’energia del Sole e trasformarla in energia chimica, immagazzinata sotto forma di zuccheri. È grazie a questo meccanismo che la vita sulla Terra è possibile, perché da un lato fornisce il nutrimento di base per gli organismi viventi e dall’altro libera nell’atmosfera ossigeno, indispensabile per la respirazione.

Tutto ha inizio nelle foglie, dove si trovano i cloroplasti, minuscole “centrali energetiche” ricche di clorofilla, il pigmento verde capace di assorbire la luce solare. Quando la luce colpisce queste molecole, gli elettroni della clorofilla si eccitano e avviano una catena di reazioni. In questa fase luminosa l’acqua assorbita dal terreno viene scissa in ossigeno, protoni ed elettroni. L’ossigeno viene rilasciato nell’aria, mentre protoni ed elettroni servono a produrre molecole energetiche come l’ATP e la NADPH, che funzionano da “batterie” pronte a essere utilizzate.

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La seconda parte del processo, chiamata ciclo di Calvin, non dipende direttamente dalla luce e avviene nello stroma del cloroplasto. Qui l’anidride carbonica presente nell’aria viene fissata grazie all’energia accumulata nell’ATP e nell’NADPH e, attraverso una serie di reazioni enzimatiche, si trasforma in glucosio. È in questa forma che l’energia del Sole viene immagazzinata e resa disponibile, permettendo alle piante di crescere e fornendo nutrimento a tutti gli altri esseri viventi.

Se volessimo riassumere l’intero processo in una formula, potremmo dire che 6 molecole di anidride carbonica unite a 6 molecole di acqua, grazie alla luce solare, danno origine a una molecola di glucosio e a 6 molecole di ossigeno.

In altre parole, la pianta prende acqua dal terreno, anidride carbonica dall’aria e luce dal Sole, e restituisce zuccheri, che rappresentano energia vitale, e ossigeno, permettendoci di respirare.

Il trend globale: aumento della fotosintesi terrestre e calo di quella marina

Dai dati emerge un notevole aumento dell’assorbimento di CO₂: circa 0,2 miliardi di tonnellate all’anno in più tra 2003 e 2021, soprattutto nelle aree temperate e boreali.

Nello stesso periodo, l’attività fotosintetica marina è diminuita di 0,1 miliardi di tonnellate di carbonio all’anno, soprattutto nelle regioni tropicali e subtropicali.

Cause del cambiamento nella fotosintesi

Il riscaldamento globale ha avuto un impatto molto diverso sulla terraferma e sugli oceani. Sulle aree continentali, soprattutto ad alte latitudini, le stagioni di crescita si sono allungate e le temperature più miti hanno creato condizioni favorevoli per l’attività fotosintetica.

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Nei mari, invece, il fenomeno ha prodotto l’effetto opposto: le acque più calde hanno ridotto la vitalità del fitoplancton nelle zone tropicali e subtropicali, determinando un calo sensibile della fotosintesi marina.

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