La fotosíntesis es un proceso vital en el que las plantas producen oxígeno. Consiste en la síntesis de compuestos orgánicos con la participación de dióxido de carbono extraído del aire, agua con sales minerales obtenidas del suelo y energía solar.
En este proceso, la energía luminosa se convierte en energía química. Así se nutren las plantas verdes y algunas bacterias con los pigmentos de asimilación adecuados. El oxígeno que se genera durante la fotosíntesis es esencial para la vida tanto de los humanos como de muchos otros organismos vivos, razón por la cual cuidar la vegetación es tan importante. Si las plantas murieran, la Tierra se quedaría sin oxígeno, lo que, por supuesto, mataría a todos los demás organismos.
¿Qué determina la intensidad de la fotosíntesis?
La fotosíntesis puede ser más rápida o más lenta, dependiendo de varios factores importantes. El factor más importante es, por supuesto, la cantidad de luz que llega a la planta. Cuanto mayor sea la intensidad de los rayos de luz que caen sobre las hojas y el tallo, más rápido se realizará la fotosíntesis. Cada planta tiene sus propios colores de luz favoritos. Algunos de ellos absorben más la luz azul, otros prefieren la luz amarilla y verde.
Todo depende de la especie y la estructura química del pigmento asimilable dentro de la planta. En condiciones favorables, las plantas (principalmente sus hojas) pueden utilizar alrededor del 5% de la energía luminosa para transformarla en energía química.
Dado que el dióxido de carbono CO2 es un alimento para las plantas, también la cantidad de este gas en el aire es de gran importancia durante el proceso de fotosíntesis. Cuanto mayor es la concentración de dióxido de carbono, más rápida se produce la conversión de energía. Sin embargo, esta declaración no se aplica a altas concentraciones de gas, porque las concentraciones de CO2 superiores al 1% inhiben la fotosíntesis y, además, las altas concentraciones de dióxido de carbono pueden ser tóxicas para las plantas.
El proceso de conversión de energía en las plantas puede estar limitado por la temperatura. Como puede adivinar fácilmente, las plantas realizan la fotosíntesis solo dentro de un cierto rango de temperatura. Las plantas de montaña que son más duraderas que las flores inferiores pueden sobrevivir a las heladas, pero llegan justo por debajo de cero.
Este es el límite inferior contra la fotosíntesis. La tolerancia a altas temperaturas es mucho más alta ya que el límite superior es de hasta 55 grados Celsius. La cantidad de agua a la que tiene acceso la planta no está directamente involucrada en la fotosíntesis, pero indirectamente, la falta de agua puede inhibir significativamente todo el proceso.
Una planta deshidratada cierra o cierra completamente los estomas, lo que evita en gran medida que absorba dióxido de carbono y, por lo tanto, reduce significativamente la eficiencia de la fotosíntesis.
La importancia de la fotosíntesis para el medio ambiente
La fotosíntesis es un proceso natural de gran importancia para todos los organismos vivos de la Tierra. Sin la fotosíntesis, la vida en la Tierra sería prácticamente imposible. Sin oxígeno y otros productos de la fotosíntesis, no podríamos comer, procesar energía y, sobre todo, respirar.
Por supuesto, el factor clave es el oxígeno, que es absolutamente esencial para los organismos aeróbicos en el proceso de fosforilación respiratoria, que es la etapa más importante de la respiración. Sin embargo, esta no es la única función de este gas. El oxígeno atmosférico en la estratosfera también contribuye a la formación de ozono, es decir, oxígeno con tres moléculas atómicas.
Los haces de radiación ultravioleta del sol interactúan con las moléculas de oxígeno atmosférico, lo que da como resultado la formación de dos moléculas de oxígeno individuales. Entonces uno de ellos reacciona con la molécula de oxígeno doble, produciendo ozono.
La llamada la capa de ozono que protege nuestro planeta de los efectos nocivos de los peligrosos rayos solares y ayuda a mantener la temperatura adecuada en la Tierra.
Curiosamente, las propias plantas también necesitan oxígeno para respirar, especialmente durante la llamada fase oscura de la fotosíntesis. Sin embargo, el porcentaje de oxígeno absorbido en relación con el producido es insignificante. Las plantas son una fuente inagotable de oxígeno y energía. Por eso es tan importante cuidar y proteger la vegetación.
Fotosíntesis artificial
En la década de 1970, se desarrolló el concepto de recrear la fotosíntesis natural en condiciones artificiales de laboratorio. Esta idea aún está en fase de investigación y hasta el momento no ha sido posible copiar el proceso más útil y necesario del mundo, pero los científicos no se dan por vencidos.
Hubo muchas ideas, pero una solución adecuada al problema sigue siendo un misterio. Los científicos han puesto sus esperanzas en un sistema de fotosíntesis artificial hecho de rutenio y hierro que absorberá la luz y el manganeso en el que se basará el centro de reacción.
La producción artificial de productos químicos de alta energía utilizando energía solar, dióxido de carbono y agua sería extremadamente beneficiosa para nuestro planeta. Probablemente, tal descubrimiento ayudaría a satisfacer la demanda de energía, lo que resolvería el problema de la crisis energética que se viene produciendo desde hace varias decenas de años.
Además, la fotosíntesis artificial ayudaría a utilizar el exceso de dióxido de carbono dañino de la atmósfera, lo que posiblemente también podría detener la peligrosa expansión del agujero de ozono. Los científicos también esperan que el proceso de laboratorio también pueda ser una alternativa más económica a la obtención de hidrógeno.