
光合作用图解
世界科技报道[tech.icxo.com]消息:美国康奈尔大学谷物与种植业系科研人员约翰尼斯·莱曼在近期的英国《自然》杂志上发表论文指出,将植物在光合作用过程吸收的碳,经过无氧热分解处理转化为木炭,就可以大大降低大气中二氧化碳的含量,进而解决因温室气体引起的全球气候变暖问题。
众所周知,大量种植树木、恢复植被可以降低大气中二氧化碳的含量,这是因为树木和植被在光合作用过程中需要吸收大量的二氧化碳。与此同时,碳在植物叶子和土壤有机物中的含量不断提高,一旦树木和植被到达成熟期后,由于植物本身,特别是植物残余物质(分解产生的细菌和微生物等还原性生物)的“呼吸”,树木和植被吸收的部分二氧化碳会被再次释放到大气中,光合作用过程中二氧化碳的吸收和排放就趋于平衡。
因此,为了阻止二氧化碳被再次释放回大气,必须要使植物产生的有机碳不能再被还原性生物利用。比如,将伐倒的木材深埋在地下,还原性生物就得不到活动所需的氧气。最简单的方法是:将产生的植物有机物在无氧环境下进行热分解,转化成木炭。虽然木炭中碳的含量是生物质中的1倍,但细菌和微生物无法使用它。而木炭埋藏在土壤中能够保存百年以上,甚至上千年。因为人们早已知道,自然木炭的形成需要这样长的时间。如此这般,植物在光合作用过程吸收的部分二氧化碳就会永久地被固定在地下。
基于上述原理,莱曼教授提出了自己的技术方案。他指出,通常情况下,在生态系统的碳循环过程中,植物经过光合作用吸收的碳,一部分消耗于植物本身的“呼吸”;另外一部分以植物残余有机物的形式沉积到土壤表面,并在这里被细菌和微生物分解。这样,植物和还原性生物可因“呼吸”而将二氧化碳重新排放到大气中。
当然,还可以在上述过程中将植物残余物质收集起来,对其加工处理后提取生物燃料。这种方法在经济上可行,但对于碳的处理来说,无疑是没有效果,因为生物燃料的使用过程,又将释放二氧化碳。