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Photosynthese ist die Hauptfunktion von Pflanzenblättern, obwohl sie nicht die einzige wichtige Funktion ist. Die gesamte Nahrungskette, die man sich als Kohlenstofftransfer vorstellen kann, beginnt mit der Photosynthese von Pflanzen und der Bildung von Kohlenhydraten durch Sonnenlicht, Kohlendioxid und Wasser. Der vollständige Kohlenstoffkreislauf beginnt mit der Bildung von Kohlenhydraten im Blatt. Darüber hinaus ist der Sauerstoff, den wir atmen, ein Nebenprodukt der Photosynthese, das durch die Poren des Blattes in die Atmosphäre entweicht.
Photosynthese
Durch eine Reihe biochemischer Reaktionen nutzen Pflanzen die Energie des Sonnenlichts, um die Wassermoleküle in Wasserstoff- und Sauerstoffatome zu unterteilen. Wasserstoffatome, die mit denen von atmosphärischem Kohlendioxid verbunden sind, bilden basische Kohlenhydrate. Sauerstoffatome trennen sich vom Wasser und dringen in die Atmosphäre ein, um das Leben zu unterstützen. Die Photosynthese nimmt normalerweise in den wärmeren Monaten zu, da mehr Sonnenenergie zur Verfügung steht und keine Möglichkeit besteht, dass Blattstrukturen, die viel Wasser enthalten, gefrieren.
Pflanzenfrucht
Pflanzen sind autotrophe Organismen, das heißt, sie können ihre eigene Nahrung erzeugen. Tiere dagegen sind heterotrophe Tiere und müssen aktiv nach Energie suchen und verbrauchen. Die Blätter enthalten jedoch mehr als nur die basischen Kohlenhydrate. Pflanzen entziehen dem Boden Nährstoffe wie Stickstoff und Phosphor, aus denen Aminosäuren und Proteine hergestellt werden. Wenn Tiere ein Pflanzenblatt verzehren, werden Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor und andere Elemente auf das Tier übertragen. Auf diese Weise dienen Pflanzen als grundlegendes Glied in der Nahrungskette.
Organische Substanz des Bodens
Viele Pflanzen und Bäume verlieren ihre Blätter, wenn das Wetter kälter wird. Einige Pflanzen durchlaufen in einem Jahr ihren Lebenszyklus, andere verlieren jedes Jahr ihre oberirdische Biomasse. Diese Pflanzen tragen ihre Stiele und Blätter zur organischen Substanz des Bodens bei. Es wird von mikrobiellen Gemeinschaften im Boden verzehrt, zusätzlich zu größeren Tieren, die lebende Blätter verbrauchen. Wenn organisches Material im Boden von Mikroben abgebaut und verbraucht wird, werden auch andere Elemente freigesetzt, die im Blatt eingeschlossen waren, wie Stickstoff und Phosphor. Diese Nährstoffe können von Mikroben aufgenommen, durch Regen aus dem Boden entfernt oder von anderen lebenden Pflanzen resorbiert werden.
Kohlendioxid
Die atmosphärische Konzentration von Kohlendioxid wird hauptsächlich durch Photosynthese gesteuert, die Kohlendioxid aus der Atmosphäre entfernt und atmet und wieder in die Atmosphäre entlässt. Die Atmung bezieht sich nicht nur auf die Atmung von Tieren, sondern bezieht sich auch auf den mikrobiellen Abbau organischer Bodensubstanz, wobei Kohlendioxid ein Nebenprodukt ist. Kohlendioxid dringt durch kleine Poren auf der Blattoberfläche in das Blatt ein, die als Stomata bezeichnet werden. Die Photosynthese ist stark von Temperatur und Klima abhängig. es wurde jedoch festgestellt, dass atmosphärische Konzentrationen von Kohlendioxid als Reaktion auf eine Variation in der Nachfrage nach Photosynthese in den Blättern.
Kohlenstoffkreislauf
Der Kohlenstoffkreislauf durch Pflanzen, Tiere, Boden und die Atmosphäre beginnt mit der Photosynthese auf dem Pflanzenblatt. Kohlenstoff wird aus der Atmosphäre entfernt und in pflanzliche Biomasse eingebaut, wo er Pflanzen durch Pflanzenfresser und mikrobielle Gemeinschaften des Bodens durch Zersetzung zur Verfügung steht. Durch die Atmung wird der Kohlenstoff von Tieren und Mikroben in die Atmosphäre zurückgeführt, wo er wieder zur Verfügung steht, um in die Photosynthese aufgenommen zu werden, wodurch der Zyklus erneut ausgelöst wird.