Węgiel w jednostce zapisuje się wielką literą C po liczbie gramów: g C/m². To gramy węgla, a nie gramy cukru czy suchej masy. Strumień w ciągu roku zapisuje się g C/(m²·a), gdzie a oznacza rok. Udział podaje się w procentach NPP — produkcji pierwotnej po oddychaniu samej rośliny.
Nie myl udziału w NPP z udziałem w całej fotosyntezie GPP: drugi jest o połowę mniejszy. Nie myl gramów węgla z gramami CO₂: jeden gram węgla to 3,67 grama CO₂. I strumienia rocznego z zapasem: grzybnia może ważyć mniej niż węgiel, który przeszedł przez nią w ciągu sezonu.
Słońce pulsuje nad świerkiem. Bursztynowe krople cukru spływają pniem i korzeniem do litery C. Litera to grzybowy płaszcz wokół wierzchołka korzenia. Z jej otwartej strony krople idą dalej strzępkami w glebę. Naprzeciw, tymi samymi strzępkami, do drzewa unoszą się zielone cząstki azotu. Po prawej znacznik na skali wznosi się do 16,7 % i rozbłyska. Miga wskaźnik zapisu.
Karta jednostki
mikologia wyd. 2026-10Mikoryza %, g C/(m²·a)
Pochodna jednostka SI · wielkość: strumień węgla od rośliny do grzyba na jednostkę powierzchni i jego udział w produkcji
Świerk płaci grzybowi cukrem
W 2001 roku szwedzcy leśnicy zdjęli z sosen wąski pierścień kory. Drzewa nie zginęły od razu: woda nadal docierała do igieł. Ale cukier z igieł przestał dochodzić do korzeni. Po dwóch miesiącach gleba pod tymi sosnami wydzielała prawie o połowę mniej dwutlenku węgla niż pod sąsiednimi.
Połowę tego gazu wydychały korzenie razem z żyjącymi na nich grzybami. Końce korzeni świerka i sosny są okryte grzybowym płaszczem. Od niego w glebę odchodzą strzępki. Grzyb dostaje od drzewa cukier, a w zamian przynosi azot, fosfor i wodę, które zbiera z ogromnej objętości gleby. Taki związek nazywa się mykoryzą.
Cenę związku mierzy się dwiema liczbami. Pierwsza to udział: ile procent produkcji netto drzewa trafia do grzyba. Druga to strumień: ile gramów węgla rocznie grzyb otrzymuje z metra kwadratowego lasu. W lesie świerkowym to rzędu jednej szóstej produkcji, około 90 g C na metr kwadratowy rocznie.
01 · Definicja
fotosynteza · oddychanie · udział grzybaW ciągu roku las wiąże z powietrza dużo węgla. Tę fotosyntezę brutto nazywa się GPP. Mniej więcej połowę drzewo od razu zużywa na własne oddychanie. Reszta — produkcja pierwotna netto NPP — idzie na przyrost drewna, igły, korzenie i zapłatę dla grzybów.
Udział mykoryzy to strumień węgla do grzybów podzielony przez NPP. Wyraża się go w procentach. Sam strumień wyraża się w gramach węgla na metr kwadratowy rocznie. Węgiel liczy się osobno od pozostałych atomów, aby cukier, drewno i wydychany gaz można było dodawać w tych samych jednostkach.
Udział nie jest stały. Gdy w glebie jest dużo dostępnego azotu, drzewo samo go pobiera i mniej płaci grzybowi. Gdy azotu jest mało, udział rośnie. Dlatego nawozy i opad azotu zmniejszają mykoryzę, a na ubogich glebach północy jest ona najhojniejsza.
Ile drzewo płaci grzybowi
U góry — roślina i gleba w przekroju. Bursztynowe krople to cukier, który idzie od liści do korzeni i dalej do grzyba. Zielone cząstki to azot, który grzyb oddaje roślinie. Na fioletowo pokazano grzyb: płaszcze na końcach korzeni i strzępki w glebie. Suwakami ustawisz światło, azot w glebie i wilgotność. „Obrączkowanie” zdejmuje pierścień kory: cukier zatrzymuje się przy nacięciu. „Znacznik ¹³C” puszcza porcję znakowanego węgla i widać, jak szybko dociera do grzyba. Na dole są trzy widoki. „Strumień” — dokąd rozchodzi się węgiel. „Znacznik ¹³C” — gdzie jest znacznik w kolejnych dniach. „Azot” — jak spada udział grzyba, gdy w glebie przybywa azotu.
Strzępka jest sto razy cieńsza od korzenia
Cienki korzeń świerka ma około pół milimetra. Strzępka — około trzech mikrometrów. Z tej samej ilości węgla grzyb wyhoduje znacznie większą długość i obejdzie znacznie większą objętość gleby. Dlatego drzewu bardziej opłaca się płacić grzybowi niż samemu budować korzenie — dopóki azotu jest mało. Dodaj azotu przyciskiem „×2 azot”: udział grzyba spadnie, bo drzewo zacznie pobierać azot bezpośrednio.
02 · Przeliczanie
węgiel · CO₂ · cukier · skala planetyZ gramów węgla na tony CO₂
Wpisz strumień do grzyba w dowolnej jednostce. Pierwsza karta przeliczy go na węgiel, CO₂, glukozę i udział w produkcji lasu świerkowego. Druga pokazuje udział i strumień w różnych lasach według modelu arkusza. Trzecia przelicza strumień z metra kwadratowego na skalę hektara, kraju i planety.
Przez grzyby przechodzi dużo węgla, ale zatrzymuje się go mało. Większość grzyb wydycha z powrotem w ciągu dni i tygodni, część trafia do glebowej materii organicznej. Dlatego 90 g C rocznie nie oznacza, że w glebie co roku przybywa 90 g C.
| {k} | {v} | {note} |
{text}
04 · Przyrządy pomiarowe
komora ¹³C · spektrometr mas · obrączkowanie · minirhizotronWęgiel się znakuje, a potem szuka
Komora ze znacznikiem ¹³C
Młode drzewo przykrywa się przezroczystą komorą i przez kilka godzin podaje powietrze z dwutlenkiem węgla z ciężkiego izotopu ¹³C. Drzewo wiąże go tak samo jak zwykły. Potem w równych odstępach pobiera się próbki igieł, korzeni, strzępek i gazu wydychanego przez glebę. Po tym, gdzie i kiedy pojawił się znacznik, widać, jaka część węgla trafiła do grzybów i w ile dni.
Spektrometr mas stosunków izotopowych
Próbkę spala się i cały jej węgiel zamienia się w CO₂. Cząsteczki rozpędza się i przepuszcza przez magnes. Ciężkie cząsteczki z ¹³C odchylają się nieco mniej i trafiają do sąsiedniego detektora. Z proporcji prądów w detektorach przyrząd liczy, ile razy więcej ciężkiego węgla jest w próbce niż we wzorcu. Tę liczbę zapisuje się w promilach jako δ¹³C.
Obrączkowanie
Cukier idzie w dół cienką warstwą pod korą, a woda unosi się drewnem. Jeśli zdjąć z pnia pierścień kory, cukier zatrzymuje się przy nacięciu, a woda płynie dalej. Drzewo jeszcze żyje, ale korzenie i grzyby przestają dostawać węgiel. Po tym, o ile spadło oddychanie gleby, poznaje się, jaką jego część dawały korzenie i grzyby.
Minirhizotron
W glebie ukośnie zakopuje się przezroczystą rurę. W środku jeździ mała kamera i raz w tygodniu fotografuje ściankę na tych samych głębokościach. Na zdjęciach widać, jak rosną i obumierają korzenie i jak wyrastają strzępki. Po liczbie i długości strzępek na zdjęciach ocenia się, ile węgla grzyb wkłada we wzrost i jak szybko go traci.
05 · Zasady zapisu
węgiel · okres · podstawa udziałuZapisuje się, że to węgiel, za jaki okres i od czego jest udział
Strumień zapisuje się w gramach węgla, z literą C po gramie, i z podaniem okresu. Udział zapisuje się razem z tym, od czego go policzono: od NPP, od GPP albo od fotosyntezy za dzień znacznika.
Bez litery C i bez okresu nie wiadomo, gramy czego i w jakim czasie. „Procent węgla” nie mówi, od jakiej wielkości go policzono. 91 g węgla to 334 g CO₂, a nie 91. Odchylenie składu izotopowego zapisuje się w promilach, a nie w procentach, i podaje się wzorzec. A udział w GPP jest mniej więcej o połowę mniejszy niż ten sam udział w NPP.
06 · Jednostki sąsiednie
mikologiaWęgiel, który drzewo oddaje grzybowi, zamienia się w grzybnię — jej masę na hektar liczy sąsiedni arkusz. Jak szybko strzępki wyrastają, pokazuje arkusz o wzroście grzybni. A o mierze węgla jako substancji — molu — opowiada jednostka podstawowa SI.
Dokąd idzie zapłacony węgiel.
K_rBrzeg kolonii, mm/d.
mol12 g węgla to jeden mol atomów.
07 · Dział historyczny
archiwum · od „grzybokorzenia” do 13 gigatonJak policzono cenę związku
{title}
{text}
Gram węgla to nie gram cukru
Cukier glukoza składa się z węgla, wodoru i tlenu. Węgla jest w niej 72 części ze 180. Dlatego jeden gram węgla to dwa i pół grama glukozy. A jeśli ten sam węgiel wydychają grzyby, wychodzi 3,67 grama CO₂.
Żeby się nie pogubić, cały węgiel w ekologii sprowadza się do jednej miary — gramów samego węgla. Próbkę igieł, korzenia lub gleby zawija się w cynową kapsułkę i spala w tysiącu stopni. Cały węgiel przechodzi w CO₂, a przyrząd liczy jego ilość. Tak norma ISO 10694 oznacza węgiel w glebie.
Po prawej — ta sama myśl na wadze. Na lewej szali 2,5 grama cukru, na prawej — 1 gram węgla, który w nim jest. Waga nie jest zrównoważona, ale rachunek w gramach węgla się zgadza.
Siedem jednostek podstawowych SI
Katalog wielkości
Mykologia i węgiel · 12 paszportów
Kropla kwasu zmienia kolor soku, sól barwi płomień, woda zamarza od stuknięcia. Pod nimi wszystkie karty Simetrium według dziedzin i alfabetycznie.
Otwórz indeks →