Nenápadná fotosyntéza: Takhle se rodí kyslík, který dýcháme

Fotosyntéza je zdánlivě tiché, neviditelné dění v listech rostlin. Zároveň se jedná o jeden z nejzásadnějších přírodních procesů, bez kterého bychom tady vůbec nebyli. Pokud si představíte, že byste mohli žít jen ze slunečního záření, vody a vzduchu, zní to možná jako sci-fi, ale pro rostliny je to každodenní realita.

Odkud se bere kyslík, který dýcháme

Díky procesu zvanému fotosyntéza dokážou rostliny proměnit sluneční energii v chemickou a zároveň při tom vyrábějí kyslík, který my lidé potřebujeme k životu. Ale co se vlastně v listech děje? Když sluneční paprsky dopadnou na list, aktivují se v něm molekuly chlorofylu – zeleného barviva, které má schopnost zachytit světlo a spustit celou řadu chemických reakcí. Rostlina pak z oxidu uhličitého CO2, který přijímá ze vzduchu, a z vody H2O, kterou čerpá z půdy, vytváří glukózu – cukr, který slouží jako zdroj energie.

Vedlejším produktem tohoto procesu je kyslík, který uniká zpět do atmosféry. Ačkoliv to zní jednoduše, fotosyntéza je mimořádně sofistikovaný mechanismus, který vědci zkoumají už celé generace. Je to základní kámen života, na kterém stojí celá biosféra.

Je fotosyntéza důležitá jen pro dýchání?

Kyslík, který dýcháme, pochází převážně z fotosyntézy. Odhaduje se, že přibližně 70 % celkového produkovaného kyslíku na Zemi pochází z oceánů, konkrétně z fotosyntezujících organismů, jako jsou řasy a sinice. Zbytek „vydechují“ suchozemské rostliny.

Ale kyslík není jediným důvodem, proč bychom měli fotosyntézu vnímat jako životně důležitou. Rostliny během tohoto procesu zároveň pohlcují oxid uhličitý – plyn, který je hlavní příčinou skleníkového efektu a klimatických změn. Každý strom, každý keř, každý list je malou továrnou, která pomáhá udržovat uhlíkovou rovnováhu.

Znamená to tedy, že čím více zeleně, tím lépe pro naši planetu? Ne nutně – důležitá je nejen kvantita, ale i kvalita a typ vegetace. Tropické pralesy například vážou obrovské množství CO2, ale při jejich ničení a vypalování se tento plyn opět uvolňuje do ovzduší. Zachování zdravých ekosystémů je proto klíčem nejen ke kvalitnímu vzduchu, ale i ke stabilnímu klimatu.

Jak fotosyntéza ovlivňuje klima

Na první pohled to možná nevypadá, ale fotosyntéza je významným klimatickým hráčem. Nejenže čistí vzduch od přebytečného CO2, ale zároveň reguluje vodní cyklus, teplotu a vlhkost prostředí. Tam, kde rostou stromy a zelené plochy, se půda méně přehřívá, vlhkost se drží déle, a lokální mikroklima je stabilnější.

Co se ale stane, když zeleně ubyde? Zvýší se množství skleníkových plynů v atmosféře, teplota poroste a dojde k narušení klimatické rovnováhy. Jinými slovy: ničíme to, co nás samo chrání.

Znamená to, že můžeme globální oteplování zastavit výsadbou stromů? Částečně ano, ale nestačí jen sázet bezhlavě. Důležitější je obnova přirozených ekosystémů a ochrana stávajících lesů, protože právě ony mají největší schopnost uhlík zadržet a zároveň udržet biologickou rozmanitost.

Jak fotosyntéza pomáhá v zemědělství?

Zemědělci dnes pracují s technologiemi, které sledují světelné podmínky, vlhkost, koncentraci CO2 v ovzduší i teplotu půdy. Pomocí precizního zemědělství pak upravují podmínky tak, aby rostliny měly ideální prostředí pro fotosyntézu.

Zajímavou oblastí je i šlechtění rostlin, které dokážou fotosyntézu provádět efektivněji – například tím, že zvládnou zpracovávat více světla nebo si lépe poradí se suchem. Cílem tohoto šlechtění je minimalizovat závislost na klimatu a přiblížit potravinovou produkci městům.

Také v oblasti textilního průmyslu se objevují nápady, jak využít chlorofyl nebo fotosyntetické bakterie k výrobě materiálů, které budou samy produkovat kyslík nebo se chovat jako živý organismus.

Další velké téma je využití řas – mikroskopických organismů, které fotosyntetizují ještě efektivněji. Používají se už dnes při výrobě biopaliv, potravinových doplňků nebo dokonce kosmetiky.

Dýcháme díky světlu. Ale dáváme mu dost prostoru?

Fotosyntéza probíhá neustále. Přetváří vzduch, reguluje klima, umožňuje život. Její křehkost ale nesmíme podceňovat. Čím více zeleně ztrácíme, tím více ztrácíme i stabilitu naší planety.

Co tedy můžeme udělat jako jednotlivci? Nejde jen o to sázet stromy, ale i chránit městskou zeleň, podporovat udržitelné zemědělství nebo vybírat produkty s menší ekologickou stopou. Protože každý náš čin má vliv na planetu.

Zdroj: education.nationalgeographic.org, cargelescience.edu, studie National Library of Medicine I., studie National Library of Medicine II., studie Science Direct, studie Researcher Gate