Öeldakse, et elu Maal on süsinikupõhine. Loomade ja inimese massist moodustavad süsiniku aatomid umbes 19% ja taimede massist umbes 12%. Kui mitte lugeda vett, siis on süsiniku aatomeid kõigis peamistes elusolendeid moodustavates ainetes: süsivesikutes, valkudes, rasvades, DNAs jne. Kõiki neid keerulise ehitusega süsinikku sisaldavaid aineid nimetatakse orgaanilisteks aineteks.
- Kuidas süsinik looduses ringleb?
- Kuidas mõjutavad inimesed süsinikuringet?
- Kuidas tekivad puul aastarõngad?
Süsinikuringe
Elusolendid omastavad elutegevuseks vajalikke aineid keskkonnast. Elutegevuse käigus tekkinud jääkained eritavad organismid keskkonda. Seetõttu ringlevad ka süsiniku aatomid erinevate ainete koosseisus organismide ja keskkonna vahel.
Süsinikuringe on süsiniku ringkäik elusa ja eluta looduse vahel erinevate ainete koosseisus.
Õhus leidub süsinikku peamiselt süsihappegaasi (CO2) molekulides. Taimed omastavad õhust süsihappegaasi ning valmistavad sellest fotosünteesi käigus glükoosi ja glükoosist omakorda muid orgaanilisi aineid. Edasi liigub süsinik elukoosluses toitumisahelate kaudu. Loomad omastavad süsinikku, süües taimi või teisi loomi. Taimede ja loomade surnud jäänustest toituvad lagundajad – bakterid, seened ja selgrootud loomad. Lagundajate elutegevuse tagajärjel muunduvad orgaanilise aine keerulised molekulid lihtsamateks eluta aineteks, sh süsihappegaasiks.
Toitainetes sisalduva energia vabastamiseks toimub elusolendites rakuhingamine. Rakuhingamise jääkaine on süsihappegaas, mille koosseisus jõuavad süsiniku aatomid tagasi atmosfääri. Ka taimed hingavad, kuid nad eraldavad rakuhingamisel atmosfääri poole vähem süsihappegaasi, kui nad võtavad atmosfäärist fotosünteesi jaoks.
Atmosfääri jõuab taimede poolt seotud süsinik süsihappegaasi koosseisus ka põlemisel, näiteks metsatulekahju korral.
Fossiilsed kütused
Kogu elusaines leiduv süsinik ei jõua alati süsihappegaasina tagasi atmosfääri. Organismide täielikult lagunemata jäänused võivad mattuda ka pinnasesse või veekogudes setete alla. Sellised jäänused muunduvad maapõues pika aja jooksul kuumuse ja suure rõhu mõjul fossiilseteks kütusteks.
Fossiilsed kütused on nafta, maagaas, kivisüsi ja põlevkivi. Nafta ja maagaas pärinevad merepõhjas setete alla mattunud surnud planktoni ja vetikate jäänustest. Kivisüsi on moodustunud pinnase alla mattunud turbast. Turvas tekib soodes osaliselt lagunenud taimejäänustest.
Fossiilsete kütuste põletamisel jõuab maapõue talletatud süsinik süsihappegaasi koosseisus uuesti atmosfääri.
Puu aastarõngad
Rohttaimede eluiga on lühike ja neis mitmesuguste orgaaniliste ainete koosseisus talletatud süsinik jõuab pärast taime kõdunemist kiiresti tagasi atmosfääri. Pikemaks ajaks seovad süsinikku puud. Puus moodustuvate orgaaniliste ainete arvel kasvavad puu oksad ja tüvi pikemaks ja jämedamaks.
Mahasaetud puu kändu vaadeldes võid märgata heledama ja tumedama puidu rõngaid. Sellised rõngad tekivad kasvutingimuste korrapärase vaheldumise tõttu. Talvel on ilm puu kasvamiseks liiga külm ja puu on puhkeolekus. Kevadel ilmade soojenedes hakkab puu kiiresti kasvama, moodustades tüve välimises kihis koore all heledamat puitu. Suve lõpus kasv aeglustub ja lisanduv puit on tumedam.
Igal aastal lisandub üks heledam ja üks tumedam rõngas. Neid rõngaid nimetatakse puu aastarõngasteks. Kui loendad heledad rõngad puukoorest tüve keskkohani, saad teada, kui vanaks puu elas.
Aastarõngad pole ühelaiused. Iga rõnga laius sõltub vastava aasta kasvutingimustest. Puule soodsatel niisketel ja soojadel aastatel kasvavad laiemad rõngad, põuastel aastatel aga kitsamad rõngad.
Aastarõngaid ei teki piirkondades, kus kasvutingimused püsivad aasta läbi ühesugusena. Näiteks vihmametsade puudel aastarõngaid ei ole, sest ilm on kogu aeg soe ja niiske.
Pean meeles
- Süsinik ringleb erinevate ainete koosseisus eluta ja elusa looduse vahel.
- Süsinikuringe põhiprotsessid on fotosüntees, rakuhingamine ja põlemine.
Küsimusi ja ülesandeid
- Kuidas jõuab süsinik atmosfäärist taimedesse? loomadesse?
- Kuidas jõuab süsinik organismidest atmosfääri?
- Fotol (ülal) kujutatud puu langetati 2016. aastal. Kui vanaks see puu elas? Millised aastad olid puu kasvamiseks soodsad, millised vähem soodsad?
