Skābeklis ir gāze bez krāsas, smaržas un garšas, kas mūs visur ieskauj. Kā regulāri tiek papildinātas skābekļa rezerves, un vai tās daudzums ir atkarīgs arī no gada laika?
No kurienes nāk skābeklis?
Pat no skolas noteikti visi zina, ka skābeklis nonāk atmosfērā notiekošā augu darba dēļ. Tāpēc mežu iznīcināšanas un atjaunošanas problēma ir pastāvīgi aktuāla. Turklāt nepieciešamība pēc skābekļa katru gadu palielinās.
Skābekli augi ražo sarežģīta ķīmiskā procesa - fotosintēzes rezultātā. Tās laikā saules gaismas enerģija tiek pārveidota ķīmiskajā enerģijā. Augi absorbē oglekļa dioksīdu un izdala skābekli, kas šajā reakcijā ir blakusprodukts, kā arī organiskās vielas. Zinātnieki lēš, ka zaļie augi rada apmēram 6 tonnas skābekļa uz katru tonnu, kas nepieciešama viņu elpošanai.
Tie, protams, ir nozīmīgi rādītāji, taču ir vērts zināt, ka sauszemes augu izdalītais skābeklis veido tikai 20% no tā kopējā daudzuma. Pārējo saņemšana 80% skābekļa nodrošina jūras un okeāna aļģes, kam ir kopīgs nosaukums - fitoplanktons. Šī iemesla dēļ okeānu neoficiāli sauc par mūsu planētas "plaušām".
Fotosintēzes reakcija notiek galvenokārt zilaļģēs. Šīs reakcijas vienkāršotā shēmā tas ir šāds.Oglekļa dioksīds apvienojas ar ūdeni, un rezultātā tiek iegūtas divas vielas - glikoze un skābeklis. Pēdējo, starp citu, fitoplanktons uzskata par nevajadzīgu, tāpēc lieko skābekli izlaiž ūdenī un pēc tam atmosfērā. Šajā gadījumā aļģēm nepieciešama enerģija reakcijas veikšanai. Viņi to iegūst no saules gaismas, kas nonāk ūdenī.
Interesants fakts: kāpēc tieši augi (sauszemes un zemūdens) ražo skābekli? Tā kā viņiem ir īpašs pigments - hlorofils, ar kura piedalīšanos tiek veikta fotosintēze. Un tieši pateicoties šim pigmentam augi tiek nokrāsoti zaļā krāsā.
Vai skābekļa daudzums mainās visa gada laikā?
Gaiss sastāv no liela skaita dažādu gāzu. Tajā pašā laikā skābeklis aizņem apmēram 21% tilpuma, un 78% ir slāpeklis. Atlikušie komponenti, samazinoties skaļumam, ir argons, oglekļa dioksīds, neons utt. Ja ņemsit atsevišķas mazas teritorijas, pamanīsit, ka kaut kur, kaut kur vieglāk, ir grūtāk elpot. Piemēram, lielpilsētā oglekļa dioksīda līmenis ir augstāks ražošanas, daudzu transportlīdzekļu utt. Dēļ. Tieši pretēji, mežā ir augsta skābekļa intensitāte, bet CO₂ ir mazāks. Tomēr kopumā skābekļa daudzums atmosfērā vienmēr ir stabils 21% robežās, jo pastāvīga un vienmērīga visu gāzu sajaukšanās.
Skābeklis ziemā
Ziemā skābekļa daudzums gaisā patiešām ir mazāks par 0,01%. Tomēr tā samazināšanās procentuālā daļa ir tik maza, ka cilvēkiem un citiem dzīviem organismiem šīs izmaiņas paliek nepamanītas, un tāpēc ir diezgan drošas.Ziemā lapkoku augi, protams, pārstāj piedalīties skābekļa ražošanas procesā, bet tomēr skujkoki, kā arī fitoplanktons, kas nebaidās no zemas temperatūras.
Kā zinātnieki mēra skābekļa līmeni. Aktīvi iesaistīties šajos pētījumos sāka 90. gados. Šim nolūkam eksperimenta tīrībai tiek izmantotas laika stacijas, kas uzstādītas dažādos planētas stūros. Laika stacijās regulāri tiek ņemts gaiss, un tad iegūtos paraugus salīdzina ar kontroli. Trase maina ne tikai skābekli, bet arī slāpekli.
Šie eksperimenti dod skaidrus rezultātus. Tika konstatēts, ka Zemes ziemeļu puslodē skābekļa svārstības ir vairāk pamanāmas nekā dienvidu daļā. Ziemā skābekļa daudzums šeit tiek samazināts par 24 daļām uz miljonu, un, tā kā tā kopējais daudzums ir aptuveni 210 000 uz miljonu, svārstības ir patiešām nenozīmīgas.
Ziemā skābekļa gaisā patiešām kļūst mazāk. Tas nonāk atmosfērā caur augiem. Lapas ziemā nokrīt, tāpēc, iestājoties aukstajam laikam, skābekļa daudzums gaisā samazinās. Neskatoties uz to, skujkoki paliek, un lielāko daļu skābekļa (80%) iegūst no zemūdens augiem - fitoplanktona. Tādējādi skābekļa tilpuma samazināšanās ziemā ir nenozīmīga - tikai 0,01%. Visiem dzīvajiem organismiem šīs svārstības ir neredzamas un drošas.