Ο άνθρακας γράφεται στη μονάδα με κεφαλαίο C μετά τον αριθμό των γραμμαρίων: g C/m². Είναι γραμμάρια άνθρακα, όχι γραμμάρια ζάχαρης ή ξηρής μάζας. Η ροή ανά έτος γράφεται g C/(m²·a), όπου a είναι το έτος. Το μερίδιο δίνεται σε ποσοστό της NPP — της πρωτογενούς παραγωγής μετά την αναπνοή του ίδιου του φυτού.
Το μερίδιο της NPP και το μερίδιο ολόκληρης της φωτοσύνθεσης GPP είναι δύο διαφορετικά πράγματα: το δεύτερο είναι το μισό. Το ίδιο και τα γραμμάρια άνθρακα με τα γραμμάρια CO₂: ένα γραμμάριο άνθρακα είναι 3,67 γραμμάρια CO₂. Και η ροή ανά έτος δεν είναι απόθεμα: το μυκήλιο μπορεί να ζυγίζει λιγότερο από τον άνθρακα που πέρασε μέσα από αυτό σε μία εποχή.
Ο ήλιος πάλλεται πάνω από μια ερυθρελάτη. Κεχριμπαρένιες σταγόνες ζάχαρης κατεβαίνουν από τον κορμό και τη ρίζα στο γράμμα C. Το γράμμα είναι ο μυκητιακός μανδύας γύρω από το άκρο της ρίζας. Από την ανοιχτή του πλευρά οι σταγόνες συνεχίζουν κατά μήκος των υφών μέσα στο έδαφος. Αντίθετα, στις ίδιες υφές, ανεβαίνουν προς το δέντρο πράσινα σωματίδια αζώτου. Δεξιά ο δείκτης στην κλίμακα ανεβαίνει στο 16,7 % και αναλάμπει. Αναβοσβήνει η ένδειξη καταγραφής.
Φύλλο μονάδας
μυκητολογία αναθ. 2026-10Μυκόρριζα %, g C/(m²·a)
Παράγωγη μονάδα SI · μέγεθος: η ροή άνθρακα από το φυτό στον μύκητα ανά μονάδα επιφάνειας και το μερίδιό της στην παραγωγή
Η ερυθρελάτη πληρώνει τον μύκητα με ζάχαρη
Το 2001 Σουηδοί δασολόγοι αφαίρεσαν από πεύκα ένα στενό δαχτυλίδι φλοιού. Τα δέντρα δεν πέθαναν αμέσως: το νερό συνέχιζε να ανεβαίνει στις βελόνες. Η ζάχαρη όμως από τις βελόνες δεν έφτανε πια στις ρίζες. Έπειτα από δύο μήνες το έδαφος κάτω από αυτά τα πεύκα απελευθέρωνε σχεδόν δύο φορές λιγότερο διοξείδιο του άνθρακα απ' ό,τι κάτω από τα γειτονικά.
Τη μισή ποσότητα αυτού του αερίου την ανέπνεαν οι ρίζες μαζί με τους μύκητες πάνω τους. Τα άκρα των ριζών της ερυθρελάτης και του πεύκου είναι ντυμένα με μυκητιακό μανδύα. Απ' αυτόν φεύγουν προς το έδαφος υφές. Ο μύκητας παίρνει από το δέντρο ζάχαρη και φέρνει σε αντάλλαγμα άζωτο, φώσφορο και νερό, που συλλέγει από έναν τεράστιο όγκο εδάφους. Μια τέτοια συμβίωση ονομάζεται μυκόρριζα.
Το τίμημα της συμβίωσης μετριέται με δύο αριθμούς. Ο πρώτος είναι το μερίδιο: πόσα τοις εκατό της καθαρής παραγωγής του δέντρου πηγαίνουν στον μύκητα. Ο δεύτερος είναι η ροή: πόσα γραμμάρια άνθρακα τον χρόνο παίρνει ο μύκητας από ένα τετραγωνικό μέτρο δάσους. Σε ένα δάσος ερυθρελάτης είναι της τάξης του ενός έκτου της παραγωγής, περίπου 90 g C ανά τετραγωνικό μέτρο τον χρόνο.
01 · Ορισμός
φωτοσύνθεση · αναπνοή · μερίδιο του μύκηταΜέσα σε έναν χρόνο το δάσος δεσμεύει από τον αέρα πολύ άνθρακα. Αυτή η ακαθάριστη φωτοσύνθεση λέγεται GPP. Περίπου το μισό το δέντρο το ξοδεύει αμέσως στη δική του αναπνοή. Το υπόλοιπο — η καθαρή πρωτογενής παραγωγή NPP — πηγαίνει στην αύξηση του ξύλου, στις βελόνες, στις ρίζες και στην πληρωμή των μυκήτων.
Το μερίδιο της μυκόρριζας είναι η ροή άνθρακα προς τους μύκητες διαιρεμένη με την NPP. Εκφράζεται σε ποσοστό. Η ίδια η ροή εκφράζεται σε γραμμάρια άνθρακα ανά τετραγωνικό μέτρο τον χρόνο. Ο άνθρακας μετριέται χωριστά από τα άλλα άτομα, ώστε η ζάχαρη, το ξύλο και το εκπνεόμενο αέριο να μπορούν να προστεθούν στις ίδιες μονάδες.
Το μερίδιο δεν είναι σταθερό. Αν στο έδαφος υπάρχει πολύ διαθέσιμο άζωτο, το δέντρο το παίρνει μόνο του και πληρώνει λιγότερο τον μύκητα. Αν το άζωτο είναι λίγο, το μερίδιο αυξάνεται. Γι' αυτό τα λιπάσματα και οι αζωτούχες καταπτώσεις μειώνουν τη μυκόρριζα, ενώ στα φτωχά βόρεια εδάφη είναι η πιο γενναιόδωρη.
Πόσο πληρώνει το δέντρο τον μύκητα
Επάνω φαίνονται το φυτό και το έδαφος σε τομή. Οι κεχριμπαρένιες σταγόνες είναι η ζάχαρη που πηγαίνει από τα φύλλα στις ρίζες και παραπέρα στον μύκητα. Τα πράσινα σωματίδια είναι το άζωτο που δίνει ο μύκητας στο φυτό. Με μοβ χρώμα φαίνεται ο μύκητας: οι μανδύες στα άκρα των ριζών και οι υφές στο έδαφος. Με τους δρομείς ρυθμίζετε το φως, το άζωτο στο έδαφος και την υγρασία. Η «Δακτυλίωση» αφαιρεί ένα δαχτυλίδι φλοιού: η ζάχαρη σταματά στην τομή. Η «Σήμανση ¹³C» στέλνει μια δόση σημασμένου άνθρακα και φαίνεται πόσο γρήγορα φτάνει στον μύκητα. Κάτω υπάρχουν τρεις προβολές. «Ροή» — πού διαχέεται ο άνθρακας. «Σήμανση ¹³C» — πού βρίσκεται η σήμανση, ανά ημέρα. «Άζωτο» — πώς πέφτει το μερίδιο του μύκητα όταν το έδαφος έχει περισσότερο άζωτο.
Η υφή είναι εκατό φορές λεπτότερη από τη ρίζα
Η λεπτή ρίζα της ερυθρελάτης έχει πάχος περίπου μισό χιλιοστό. Η υφή περίπου τρία μικρόμετρα. Από την ίδια ποσότητα άνθρακα ο μύκητας αναπτύσσει πολύ μεγαλύτερο μήκος και διατρέχει πολύ μεγαλύτερο όγκο εδάφους. Γι' αυτό συμφέρει το δέντρο να πληρώνει τον μύκητα παρά να χτίζει μόνο του ρίζες — όσο το άζωτο είναι λίγο. Προσθέστε άζωτο με το κουμπί «×2 άζωτο»: το μερίδιο του μύκητα θα πέσει, επειδή το δέντρο θα αρχίσει να παίρνει το άζωτο απευθείας.
02 · Μετατροπή
άνθρακας · CO₂ · ζάχαρη · κλίμακα πλανήτηΑπό γραμμάρια άνθρακα σε τόνους CO₂
Εισαγάγετε τη ροή προς τον μύκητα σε οποιαδήποτε μονάδα. Η πρώτη καρτέλα τη μετατρέπει σε άνθρακα, CO₂, γλυκόζη και μερίδιο της παραγωγής του δάσους ερυθρελάτης. Η δεύτερη δείχνει το μερίδιο και τη ροή σε διάφορα δάση κατά το μοντέλο του δελτίου. Η τρίτη μετατρέπει τη ροή από ένα τετραγωνικό μέτρο στην κλίμακα του εκταρίου, μιας χώρας και του πλανήτη.
Από τους μύκητες περνά πολύς άνθρακας, αλλά μένει λίγος. Το μεγαλύτερο μέρος ο μύκητας το εκπνέει πάλι μέσα σε ημέρες και εβδομάδες, ένα μέρος καταλήγει στην οργανική ύλη του εδάφους. Γι' αυτό τα 90 g C τον χρόνο δεν σημαίνουν ότι στο έδαφος προστίθενται κάθε χρόνο 90 g C.
| {k} | {v} | {note} |
{text}
04 · Όργανα μέτρησης
θάλαμος ¹³C · φασματόμετρο μάζας · δακτυλίωση · μινιριζοτρόνιοΟ άνθρακας σημαίνεται και ύστερα αναζητείται
Θάλαμος με σήμανση ¹³C
Ένα νεαρό δέντρο καλύπτεται με διαφανή θάλαμο και για μερικές ώρες του παρέχεται αέρας με διοξείδιο του άνθρακα από το βαρύ ισότοπο ¹³C. Το δέντρο το δεσμεύει όπως το συνηθισμένο. Έπειτα, ανά ίσα διαστήματα, παίρνονται δείγματα από βελόνες, ρίζες, υφές και από το αέριο που εκπνέει το έδαφος. Από το πού και πότε εμφανίστηκε η σήμανση φαίνεται ποιο μέρος του άνθρακα πήγε στους μύκητες και σε πόσες ημέρες.
Φασματόμετρο μάζας ισοτοπικών λόγων
Το δείγμα καίγεται και όλος ο άνθρακάς του μετατρέπεται σε CO₂. Τα μόρια επιταχύνονται και περνούν μέσα από μαγνήτη. Τα βαριά μόρια με ¹³C εκτρέπονται λίγο λιγότερο και πέφτουν στον διπλανό συλλέκτη. Από τον λόγο των ρευμάτων στους συλλέκτες το όργανο υπολογίζει πόσες φορές περισσότερο βαρύ άνθρακα έχει το δείγμα από το πρότυπο. Ο αριθμός αυτός γράφεται σε τοις χιλίοις ως δ¹³C.
Δακτυλίωση
Η ζάχαρη κατεβαίνει από το λεπτό στρώμα κάτω από τον φλοιό, ενώ το νερό ανεβαίνει από το ξύλο. Αν αφαιρέσετε από τον κορμό ένα δαχτυλίδι φλοιού, η ζάχαρη σταματά στην τομή και το νερό συνεχίζει. Το δέντρο είναι ακόμη ζωντανό, αλλά οι ρίζες και οι μύκητες παύουν να παίρνουν άνθρακα. Από το πόσο έπεσε η αναπνοή του εδάφους βρίσκουν ποιο μέρος της το έδιναν οι ρίζες και οι μύκητες.
Μινιριζοτρόνιο
Στο έδαφος θάβεται λοξά ένας διαφανής σωλήνας. Μέσα του κινείται μια μικρή κάμερα και μία φορά την εβδομάδα φωτογραφίζει το τοίχωμα στα ίδια βάθη. Στις φωτογραφίες φαίνεται πώς μεγαλώνουν και πεθαίνουν οι ρίζες και πώς βλασταίνουν οι υφές. Από τον αριθμό και το μήκος των υφών στις φωτογραφίες εκτιμούν πόσο άνθρακα επενδύει ο μύκητας στην ανάπτυξη και πόσο γρήγορα τον χάνει.
05 · Κανόνες γραφής
άνθρακας · διάστημα · βάση του μεριδίουΓράφουν ότι πρόκειται για άνθρακα, για ποιο διάστημα και από τι είναι το μερίδιο
Η ροή γράφεται σε γραμμάρια άνθρακα, με το γράμμα C μετά το γραμμάριο, και με αναφορά του χρονικού διαστήματος. Το μερίδιο γράφεται μαζί με το μέγεθος από το οποίο λήφθηκε: από την NPP, από την GPP ή από τη φωτοσύνθεση της ημέρας της σήμανσης.
Χωρίς το γράμμα C και χωρίς χρονικό διάστημα δεν είναι σαφές γραμμάρια τίνος και σε πόσο χρόνο. Το «ποσοστό άνθρακα» δεν λέει από ποιο μέγεθος λήφθηκε. 91 g άνθρακα είναι 334 g CO₂, όχι 91. Η απόκλιση της ισοτοπικής σύστασης γράφεται σε τοις χιλίοις, όχι σε ποσοστά, και δηλώνεται το πρότυπο. Και το μερίδιο της GPP είναι περίπου το μισό του ίδιου μεριδίου της NPP.
06 · Γειτονικές μονάδες
μυκητολογίαΟ άνθρακας που δίνει το δέντρο στον μύκητα μετατρέπεται σε μυκήλιο — τη μάζα του ανά εκτάριο την υπολογίζει το γειτονικό δελτίο. Πόσο γρήγορα αναπτύσσονται οι υφές δείχνει το δελτίο για την ανάπτυξη του μυκηλίου. Και για το μέτρο του άνθρακα ως ύλης — το mol — μιλά η βασική μονάδα SI.
Πού πηγαίνει ο άνθρακας που πληρώθηκε.
K_rΆκρο αποικίας, mm/d.
mol12 g άνθρακα — ένα mol ατόμων.
07 · Ιστορικό μέρος
αρχείο · από τη «μύκητα-ρίζα» έως 13 γιγατόνουςΠώς υπολογίστηκε το τίμημα της συμβίωσης
{title}
{text}
Ένα γραμμάριο άνθρακα δεν είναι ένα γραμμάριο ζάχαρης
Η ζάχαρη γλυκόζη αποτελείται από άνθρακα, υδρογόνο και οξυγόνο. Ο άνθρακας είναι σε αυτήν 72 μέρη στα 180. Γι' αυτό ένα γραμμάριο άνθρακα είναι δυόμισι γραμμάρια γλυκόζης. Κι αν τον ίδιο άνθρακα τον εκπνεύσουν οι μύκητες, προκύπτουν 3,67 γραμμάρια CO₂.
Για να μην υπάρχει σύγχυση, στην οικολογία όλος ο άνθρακας ανάγεται σε ένα μέτρο — γραμμάρια του ίδιου του άνθρακα. Το δείγμα βελόνας, ρίζας ή εδάφους τυλίγεται σε κάψουλα κασσίτερου και καίγεται στους χίλιους βαθμούς. Όλος ο άνθρακας περνά σε CO₂ και το όργανο υπολογίζει την ποσότητά του. Έτσι το πρότυπο ISO 10694 προσδιορίζει τον άνθρακα στο έδαφος.
Δεξιά είναι η ίδια ιδέα σε ζυγαριά. Στον αριστερό δίσκο υπάρχουν 2,5 γραμμάρια ζάχαρης, στον δεξιό 1 γραμμάριο άνθρακα που περιέχεται σε αυτήν. Η ζυγαριά δεν ισορροπεί, αλλά ο λογαριασμός σε γραμμάρια άνθρακα βγαίνει.
Οι επτά θεμελιώδεις μονάδες του SI
Κατάλογος μεγεθών
Μυκητολογία και άνθρακας · 12 δελτία
Μια σταγόνα οξέος αλλάζει το χρώμα του χυμού, το αλάτι χρωματίζει τη φλόγα, το νερό παγώνει με ένα χτύπημα. Από κάτω, όλα τα φύλλα του Simetrium κατά επιστήμη και αλφαβητικά.
Άνοιγμα ευρετηρίου →