Jakie gazy umożliwiają życie istotom żywym?

The gazy, które umożliwiają życie istotom żywym znajdują się w atmosferze, która jest warstwą gazów otaczających Ziemię i utrzymuje się wokół planety pod wpływem grawitacji.

Ta atmosfera chroni życie na ziemi, pochłaniając promieniowanie ultrafioletowe emitowane przez słońce. Inną jego funkcją jest utrzymanie stabilnej temperatury na powierzchni, poprzez efekt cieplarniany i zmniejszenie ekstremalnych zmian temperatury w ciągu dnia i nocy.

Gazy, które tworzą atmosferę, to głównie azot i tlen, chociaż ma także inne składniki, takie jak dwutlenek węgla, argon, pary wodne i niewielkie ilości innych związków.

Uważa się, że atmosfera powstała 4,5 miliarda lat temu, wraz z rozwojem planety i że pierwsza atmosfera była produktem gazów, które uciekły z wnętrza Ziemi. Prawdopodobnie pierwsza atmosfera składała się głównie z dwutlenku węgla i pary wodnej, z niewielką ilością amoniaku NH3.

Był to następnie proces fotosyntezy roślin zielonych, który zwiększył procent tlenu w atmosferze, osiągając ponad 20%, jak to się dzieje dzisiaj.

Obecnie zanieczyszczenie spowodowane działalnością człowieka spowodowało zmianę koncentracji tych gazów, a tym samym powstają różne efekty na powierzchni Ziemi.

Gazy niezbędne do życia istot żywych

Gazy, które znajdują się w atmosferze Ziemi w większych ilościach i są niezbędne do życia na Ziemi, są następujące:

Azot

Azot znajduje się w objętości 78% w atmosferze. Jedną z jego funkcji jest rozcieńczanie obecnego tlenu, a tym samym zapobieganie zapalaniu się atmosfery na powierzchni ziemi. Jest to fundamentalne dla tworzenia białek, które są fundamentalne dla żywych istot.

Azot ma cykl, w którym przekształca się w różne związki organiczne, jeden z najważniejszych procesów utrzymywania się istot żywych. Podczas tego cyklu azotowego bakterie w glebie przetwarzają lub przekształcają azot atmosferyczny w amoniak, niezbędny związek dla roślin i ich wzrostu.

Inne bakterie przekształcają także amoniak w aminokwasy i białka. Następnie zwierzęta konsumują rośliny i w ten sposób wprowadzają te białka. Wreszcie bakterie przekształcają również odpady azotu w gazowy azot, a tym samym wracają do atmosfery.

Jednak nadmiar azotu, jaki zaobserwowaliśmy w wyniku nadużywania nawozów opartych na azocie, przyczynia się do zanieczyszczenia wód i procesu zmian klimatycznych, na które obecnie cierpi planeta.

Tlen

Tlen jest dostępny w 21% ziemskiej atmosfery i jest używany przez wszystkie żywe istoty, ponieważ jest niezbędnym gazem do oddychania. Jest również jednym z podstawowych elementów spalania i zapłonu materiałów.

Obecność tlenu w ziemi jest wspierana przez cykl tlenowy, który obejmuje ruch tlenu między powietrzem, istotami żywymi i skorupą ziemską. W skorupie ziemskiej jest 47% tlenu i jest to jeden z trzech najbardziej powszechnych elementów we wszechświecie, wraz z helem i wodorem.

Proces fotosyntezy, w którym poprzez działanie roślin dwutlenek węgla jest przekształcany w tlen, ma zasadnicze znaczenie dla obecności tlenu na Ziemi.

O3 O3, to inna forma tlenu, która łączy trzy atomy gazu razem. Warstwa ozonowa zapewnia nam ochronę przed szkodliwym promieniowaniem ultrafioletowym pochodzącym ze słońca. Z powodu zanieczyszczenia powietrza warstwa ta słabnie.

Argon

Ten gaz jest obecny w żarówkach. Jest to jedna z pochodnych potasu i uważa się, że z powodu ważnej obecności potasu w litosferze Ziemi atmosfera ma zawartość 0,93% argonu.

Dwutlenek węgla

W atmosferze występuje 0,03% dwutlenku węgla. Dzieje się tak, ponieważ wszystkie żywe istoty - rośliny i zwierzęta - uwalniają energię z pożywienia poprzez oddychanie. To oddychanie i spalanie uwalnia dwutlenek węgla do atmosfery.

Proces ten jest znany jako cykl węglowy, w którym proporcja dwutlenku węgla w atmosferze zawsze pozostaje taka sama.

Jedną z funkcji dwutlenku węgla jest zapobieganie ucieczce temperatury planety i wywoływaniu zjawiska chłodzenia. Jednak nadmierne zużycie zanieczyszczających paliw kopalnych powoduje niebezpieczny wzrost poziomu dwutlenku węgla w powietrzu.

Z drugiej strony urbanizacja terytoriów oraz wycinanie lasów i dżungli w celu stworzenia gospodarstw, upraw i miast, powoduje zmniejszenie liczby terenów zielonych z roślinami, które mogą przeprowadzić proces fotosyntezy i przekształcić ten nadmiar dwutlenku węgla w tlen. Zwiększa to obecność zanieczyszczeń w atmosferze.

Para wodna

Para wodna występuje w procentach 0,25%. Wiemy, że atmosfera nie zawsze utrzymuje tę samą koncentrację. W zależności od obecności wiatru procent gazów w składzie powietrza zmienia się nieznacznie wraz z wysokością i położeniem.

Dzieje się tak zwłaszcza w przypadku pary wodnej, która na przykład w pustyniach w bardzo niskich temperaturach wynosi tylko 0,1% objętości. Z drugiej strony w obszarach gorących i wilgotnych powietrze może zawierać do 6% pary wodnej.

W chłodniejszych częściach atmosfery znajdujemy znacznie mniej pary wodnej niż w ciepłych, wilgotnych masach powietrza nad powierzchnią ziemi.

Ślady innych związków

Inne gazy znajdują się również w podstawowych gazach na całe życie, ale w bardzo małych stężeniach. Są to gaz neonowy, krypton, ksenon, hel, a także metan.

Oprócz tego w powietrzu odnajdujemy zarodniki, cząsteczki kurzu i obecne zanieczyszczenia, takie jak tlenek węgla, tlenki azotu i dwutlenek siarki.. 

Referencje

1. Atmosfera na Ziemi. Źródło: Wikipedia.com.
2. Gazy powietrza. Substancja chemiczna tygodnia. Źródło z scifun.org.
3. Atmosfera. Odzyskany z teachertech.rice.edu.
4. Atmosfera Ziemi. Nauka Pobrane z bbc.co.uk.
5. Fakty dotyczące azotu. Źródło z livescience.com.
6. Fakty dotyczące tlenu. Fakty dotyczące chemii. Pobrane z sciencekids.co.nz.
7. Źródło: chemistryexplained.com.