Nederlands Tijdschrift voor Natuurkunde

Door fotosynthese kunnen planten energie afkomstig van de zon omzetten in organische verbindingen. Dit is niet alleen essentieel voor het overleven van planten zelf, maar ook de basis van onze voedselvoorziening op aarde. Daarnaast speelt fotosynthese een belangrijke rol in de koolstofcyclus, door het opnemen van koolstofdioxide (CO₂) uit onze atmosfeer, wat de verandering van het klimaat enigszins beperkt. Het is echter onzeker hoe dit zich zal ontwikkelen en mede daarom wordt gezocht naar manieren om fotosynthese op grote schalen te kunnen kwantificeren. Hiertoe biedt een bijzonder natuurkundig proces in de stratosfeer (boven circa tien kilometer hoogte) nieuwe mogelijkheden.

Auteur: Gerbrand Koren

Kwantificeren van fotosynthese
Met behulp van onder meer statistieken over de productie van brandstoffen, modellen die de uitwisseling met vegetatie en oceanen beschrijven en satellietbeelden van branden kunnen de verschillende bronnen en putten van CO₂ gekwantificeerd worden (figuur 1). De opname door de biosfeer bedraagt circa 3 PgC/yr (dat wil zeggen, 3 · 10¹⁵ g koolstof per jaar). Deze netto-opname komt voort uit twee tegengestelde fluxen: de opname van CO₂ door fotosynthese (het vastleggen van koolstof in organische verbindingen gebruikmakend van energie uit licht) en het vrijkomen van CO₂ door respiratie (het omzetten van organische verbindingen voor de energiebehoefte). Schattingen voor de mondiale fotosyntheseflux variëren van circa 123 PgC/yr [1] tot wel 175 PgC/yr [2]. Zowel de hoeveelheid fotosynthese als de bijbehorende onzekerheidsmarge zijn dus veel groter dan de nettofluxen in de mondiale CO₂-balans uit figuur 1.

Lees het volledige artikel in het aprilnummer of bekijk hieronder de pdf.