Le piante sono fondamentali per la vita sul pianeta grazie a due processi biologici che portano allo scambio di gas con l’atmosfera: la fotosintesi e la respirazione. La risposta semplice è che le piante, durante il giorno, producono ossigeno, ma rilasciano anche anidride carbonica in certi momenti, dando luogo a un equilibrio sorprendente e complesso.
Il ruolo della fotosintesi
Le piante usano la fotosintesi come meccanismo primario per ottenere energia. Tramite la clorofilla, le zone verdi delle piante catturano la luce solare e la utilizzano per trasformare anidride carbonica (CO?) e acqua in glucosio e ossigeno. La reazione generale della fotosintesi è:
6 CO? + 6 H?O + luce ? C?H??O? + 6 O?
Durante questo processo, le piante assorbono anidride carbonica dall’atmosfera attraverso gli stomi delle foglie e rilasciano ossigeno come “scarto” del processo. Questo ossigeno diventa fondamentale per la vita degli animali e degli esseri umani, che lo utilizzano per la respirazione cellulare.
La fotosintesi clorofilliana non solo produce zuccheri utili alla pianta stessa per crescere e svilupparsi, ma contribuisce anche a mantenere altri organismi su scala globale. Un fatto interessante è che l’ossigeno prodotto non è lo scopo ultimo del processo, ma piuttosto un sottoprodotto, poiché l’obiettivo della pianta è ottenere energia sotto forma di glucosio.
La respirazione cellulare nelle piante
Oltre alla fotosintesi, le piante compiono anche la respirazione cellulare. In questo processo, consumano ossigeno e zuccheri per ottenere energia, producendo anidride carbonica e acqua come prodotti di scarto.
La reazione è:
C?H??O? + 6 O? ? 6 CO? + 6 H?O + energia
La respirazione cellulare avviene tutto il giorno, ma è particolarmente evidente di notte, quando non c’è luce solare e quindi la fotosintesi si interrompe. In queste condizioni, le piante rilasciano nell’ambiente più anidride carbonica rispetto all’ossigeno prodotto, poiché la fotosintesi è inattiva e non può compensare l’assorbimento di CO?.
Un sorprendente equilibrio: ossigeno e anidride carbonica
Durante il giorno, grazie all’azione combinata ma non equilibrata dei due processi, la produzione di ossigeno durante la fotosintesi supera nettamente il consumo dovuto alla respirazione cellulare. Ciò significa che l’aria che ci circonda si arricchisce di ossigeno proprio grazie alle piante. Di notte, invece, la situazione si inverte parzialmente: senza fotosintesi, le piante consumano ossigeno e rilasciano anidride carbonica, ma la quantità di ossigeno utilizzata è inferiore rispetto a quella prodotta durante il giorno.
Di conseguenza, sul bilancio giornaliero complessivo, le piante sono fornitrici nette di ossigeno per la biosfera.
- Durante il giorno: assorbono moltissima CO? e rilasciano una grande quantità di O?.
- Durante la notte: assorbono O? e rilasciano CO?, ma in quantità inferiore rispetto a quella scambiata durante il giorno.
Questa realtà sfata alcuni miti, come ad esempio la convinzione che sia pericoloso dormire in una stanza con molte piante: la quantità di anidride carbonica prodotta di notte è minima rispetto a quella prodotta dagli esseri umani e viene ampiamente compensata dal beneficio dato dalla produzione di ossigeno durante il giorno.
Piante e anidride carbonica, oltre la fotosintesi
Molte ricerche recenti hanno dimostrato che un aumento di CO? atmosferica può stimolare la crescita delle piante, grazie all’effetto fertilizzazione da CO?. Più CO? significa fotosintesi più efficiente e una maggiore produzione di biomassa vegetale, contribuendo così anche a rallentare (seppur parzialmente) i cambiamenti climatici.
Le piante sono fondamentali anche perché rimuovono la CO? in eccesso dall’atmosfera e stoccano il carbonio nei tessuti vegetali sotto forma di cellulosa, amido e legno. Senza questa funzione, la concentrazione di gas serra nell’atmosfera sarebbe molto superiore, con effetti disastrosi sul clima globale.
L’importanza della clorofilla e dei cloroplasti
La clorofilla, pigmento verde situato nei cloroplasti, permette di catturare l’energia solare necessaria alla fotosintesi. Senza la clorofilla e senza luce, la pianta non sarebbe in grado di produrre ossigeno, né di crescere. La maggior parte della fotosintesi avviene nelle foglie, luogo privilegiato dove avvengono scambi gassosi intensi con l’ambiente attraverso piccoli pori chiamati stomi.
L’equilibrio globale: piante, animali e il ciclo del carbonio
Nel grande bilancio globale, le piante costituiscono un anello fondamentale della catena del carbonio: senza di esse, l’ambiente terrestre non avrebbe sufficiente ossigeno per sostenere la vita aerobica. Allo stesso tempo, producono glucosio e altri carboidrati che formano la base della catena alimentare.
Gli animali, tra cui l’uomo, consumano ossigeno e rilasciano anidride carbonica; le piante fanno il contrario durante il giorno, chiudendo così il ciclo di scambio gassoso che permette la vita sulla Terra.
Considerazioni finali e curiosità
Il motivo per cui le piante producono ossigeno durante il giorno e anidride carbonica di notte risiede nella regolazione dei processi cellulari interni. Tuttavia, la quantità totale di ossigeno prodotta supera abbondantemente quella consumata, con effetti estremamente benefici per l’atmosfera, il clima e la vita animale.
Tra le curiosità, molte specie di piante succulente e alcune piante tropicali possono invertire in parte i cicli di apertura e chiusura degli stomi per ridurre la perdita d’acqua in condizioni di siccità, influenzando così il ritmo di scambio di ossigeno e anidride carbonica.
Infine, è grazie alle piante che il nostro pianeta ha un’atmosfera respirabile. Esse rappresentano una sorprendente alleanza tra regni viventi, producendo ossigeno attraverso la fotosintesi e contribuendo a regolare i livelli globali di anidride carbonica, con un impatto cruciale sugli equilibri climatici e sulla sopravvivenza della vita sulla Terra.
