È un concetto che la maggior parte dei bambini impara durante le lezioni di scienze:la fotosintesi può convertire l'energia solare in energia chimica. È il processo di produzione e rifornimento di energia che consente alle piante e persino alle alghe di sopravvivere e crescere. Ma prima di entrare nel perché la fotosintesi è importante , è il momento di analizzare i dettagli di questo processo biologico essenziale.
Cos'è la fotosintesi?
La fotosintesi è un processo vitale attraverso il quale le piante verdi, le alghe e alcuni batteri convertono l’energia luminosa, tipicamente proveniente dal sole, in energia chimica sotto forma di glucosio o zucchero. Questo processo avviene in strutture specializzate chiamate cloroplasti, situate all'interno delle cellule di questi organismi viventi [fonte:National Geographic].
Per comprendere la fotosintesi, analizziamo la parola stessa. "Foto-" deriva dalla parola greca per luce, e "-sintesi" significa mettere insieme. In sostanza, la fotosintesi è "mettere insieme la luce".
Ecco una ripartizione di base del processo:
Sebbene possa sembrare uno scambio semplice, la fotosintesi è una serie complessa di reazioni che possono essere suddivise in due fasi principali:
La fotosintesi è il fondamento della vita sulla Terra. Non solo fornisce cibo alle piante stesse, ma sostiene anche gli animali e gli esseri umani che si nutrono di quelle piante.
Inoltre, la fotosintesi rilascia ossigeno, essenziale per la respirazione della maggior parte delle forme di vita. Essendo un ponte tra l'energia solare e la vita sulla Terra, la fotosintesi garantisce la continuazione della vita come la conosciamo.
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La maggior parte delle conversazioni ambientali moderne sono incentrate sull’anidride carbonica, sui combustibili fossili e sulla conservazione. Pertanto, la relazione unica tra fotosintesi e anidride carbonica merita uno sguardo più attento.
L’anidride carbonica (CO2) svolge infatti un ruolo fondamentale nel processo di fotosintesi, essendo una delle materie prime primarie. Per produrre energia, le piante consumano efficacemente anidride carbonica e acqua, rilasciano ossigeno. Come si può immaginare, questo processo ha implicazioni di vasta portata per il clima, l'atmosfera e gli ecosistemi del nostro pianeta.
La fotosintesi regola la composizione atmosferica, sostiene la catena alimentare e contrasta alcuni degli impatti dei cambiamenti climatici indotti dall’uomo. Riconoscere e rispettare questa relazione è vitale per la salute futura del nostro pianeta [fonte:NASA].
Se la fotosintesi si interrompesse bruscamente, la maggior parte delle piante morirebbe in breve tempo. Anche se potrebbero resistere per alcuni giorni (o, in alcuni casi, per alcune settimane), la durata della loro vita dipende in gran parte dalla quantità di energia immagazzinata contenuta nelle loro cellule.
I grandi alberi, ad esempio, potrebbero resistere per diversi anni – forse anche qualche decennio – a causa delle loro riserve di energia e del lento ritmo di utilizzo. Tuttavia, la maggior parte delle piante andrebbe incontro a una fine appassita, così come gli animali che fanno affidamento su di esse per produrre ossigeno.
Con la morte di tutti gli erbivori, presto sarebbero seguiti gli onnivori e i carnivori. Anche se questi mangiatori di carne potevano nutrirsi di tutte le carcasse sparse qua e là, la loro scorta non sarebbe durata più di qualche giorno. Quindi gli animali che facevano temporaneamente affidamento su di loro per il sostentamento sarebbero morti.
Questo perché, affinché la fotosintesi cessi di esistere, la Terra dovrebbe sprofondare nell'oscurità. Per fare ciò, il sole dovrebbe scomparire e far precipitare le temperature della superficie terrestre in un inverno senza fine di temperature molto fredde. Nel giro di un anno, il suo minimo toccherebbe a meno 100 gradi Fahrenheit (meno 73 gradi Celsius), risultando in un pianeta di tundra puramente ghiacciata [fonte:Otterbein].
Ironicamente, se il sole bruciasse troppo intensamente, potrebbe causare l’interruzione della fotosintesi. Troppa energia luminosa danneggerebbe la struttura biologica delle piante e impedirebbe la fotosintesi. Questo è il motivo per cui il processo fotosintetico, in generale, si arresta durante le ore più calde della giornata.
Che il colpevole fosse l’eccessiva o insufficiente luce solare, se la fotosintesi si fermasse, le piante smetterebbero di convertire l’anidride carbonica – un inquinante atmosferico – in materiale organico. Al momento facciamo affidamento su piante fotosintetiche, alghe e persino batteri per riciclare la nostra aria. Senza di loro, ci sarebbe una minore produzione di ossigeno.
Anche se tutte le piante sulla Terra dovessero morire, le persone rimarrebbero piene di risorse, soprattutto se la loro vita dipendesse da questo. Un processo di fotosintesi artificiale sviluppato dagli scienziati potrebbe diventare la più grande soluzione ai problemi del mondo. Utilizzando una "foglia" artificiale, gli scienziati sono riusciti a sfruttare con successo la luce solare e a ricreare la fotosintesi.
La foglia è in realtà una cella solare in silicio che, quando messa in acqua ed esposta alla luce, genera bolle di ossigeno da un lato e bolle di idrogeno dall'altro, essenzialmente dividendo ossigeno e idrogeno. Sebbene l'idea sia stata concepita come un modo per produrre potenzialmente energia elettrica pulita, ci sono implicazioni anche per ricreare un'atmosfera fotosintetica [fonte:Chandler].
