Fotosyntese er en vigtig proces, som man typisk bliver introduceret for enten i folkeskolens afsluttende biologifag, eller i fag som biologi og kemi på gymnasieniveau. Det er dog som bekendt ikke al viden, der bliver liggende forrest i hukommelsen, og for nogle er fotosyntesen måske et helt nyt og ukendt begreb.
Så hvad er fotosyntese egentlig og hvordan foregår denne biokemiske proces? Det og mere til kan du blive klogere på i denne artikel.
Hvad er fotosyntese?
Fotosyntese er en biokemisk proces, der producerer ilt. Dette gør den ved at sørge for, at planter, alger og specifikke bakterier kan optage de uorganiske stoffer vand (H2O) og kuldioxid (CO2) og producere glukose, som giver planten mulighed for at vokse. I denne proces bliver ilt (O2) dannet som affaldsprodukt, hvilket gør fotosyntesen til den vigtigste biokemiske proces, vi har her på jorden.
Fotosyntesens formel er opbygget på følgende måde:
6 CO2 + 6 H2O + lysenergi → C6H12O6 (glukose) + 6 O2
Formlen beskriver fotosyntesens biokemiske proces, der foregår ved at grønne planter bruger energi fra lyset til at omdanne kulstof og vand til ilt og sukkerstoffer. Sammenlignet med os mennesker og dyr, som indånder ilt og udånder CO2, så fungerer planter altså på den modsatte måde. Selve fotosyntesen finder sted i plantecellernes grønkorn, der befinder sig i planternes blade. Du kan læse mere om fotosyntese formlen her.
Fotosyntesens betydning for jorden og dens atmosfære
Fotosyntesen blev opdaget i 1771 af forskeren Jan Ingenhousz, der dokumenterede at planter frigiver iltbobler i sollys og afgiver CO2 i mørke. 228 år senere i 1999 fandt en grønlandsk forsker, Minik Rosing, spor efter fotosyntese i grønlandske klipper i form af kulstof aflejret af cyanobakterier (også kaldet blågrønalger), der kunne dateres 3,7 milliarder år tilbage i tiden.
Cyanobakterier omdanner ligesom planter sollys til kemisk energi samt ilt som affaldsstof. Denne livsvigtige ilt, produceret gennem fotosyntese af små bakterier i havene, har i over 100 millioner år skabt levevilkår for mange nye livsformer, fyldt atmosfæren med ilt og skabt ozonlaget. Det er dog kun 21% af atmosfæren, der består af ilt. De resterende 79% består af kvælstof, CO2 og andre gasarter.
I dag bliver der hvert år dannet 280 milliarder tons ilt på Jorden. 54% af denne ilt bliver dannet på landjorden, og resten af de 46% bliver dannet af alger og cyanobakterier i havet.
Kan forskning efterligne den naturlige fotosyntese?
På grund af især afbrænding af fossile brændstoffer er mængden af den globale CO2-udledning steget med 30% siden 1970’erne, og den naturlige fotosyntese kan ikke følge med som før i tiden.
I forsøg på at stoppe atmosfærens CO2-koncentration i at stige så drastisk som nu, er der fuld gang i forskningen for at finde nye metoder til at opfange CO2. Et forsøg på dette er opfindelsen af kunstige blade, der er designet til at immitere den naturlige fotosyntese.
I 2019 skete der et vigtigt gennembrud indenfor udviklingen af det kunstige blad og dens tilhørende fotosyntese. Et særligt membran giver nu det kunstige blad mulighed for at omdanne CO2 til ilt og kulmonoxid (CO). Ilten produceret af den kunstige fotosyntese kan enten opsamles eller slippes fri, og kulmonoxid kan bruges i syntetiske brændstoffer.