jesienny las

PLANETA ZIEMIA-KLIMAT-ŚRODOWISKO-PRZYSZŁOŚĆ-PRZESĄDY

prof. dr hab. inż. MAREK LEBIEDOWSKI

więcej informacji

Czy Homo sapiens bardzo narusza równowagę energetyczną Ziemi?

Nasza planeta w czasie swojego istnienia, jako bioreaktor, wykreowała w odmętach roztworów zasolonych wód mórz i oceanów hydrosfery, życie biologiczne w procesie fotosyntezy. Dokonało się to głównie na bazie dwutlenku węgla w środowisku wodnym przy czynnym udziale energii promieniowania Słońca. W procesie ewolucji pojawiły się, w początkowej fazie, biostruktury prymitywne (ogólnie-prekursorzy pierwotniaków, prawdopodobnie typu amebowatych) ze słabo wykształconymi strukturami jądra komórkowego (klasa prokariotów). W kolejnych etapach przekształciły się one w organizmy jednokomórkowe, swobodnie unoszone w toni wodnej, ze zróżnicowanymi strukturami wewnętrznymi, a przede wszystkim z wyraźnie uformowanym jądrem (klasa eukariotów). Obecnie stanowią one podstawową masę organizmów planktonowych. Zalicza się je do grupy autotrofów (byty typu roślinnego). W tym okresie również pojawiły się prekursorzy struktur organizmów zwierzęcych-heterotrofy, które z czasem stały się drapieżcami w stosunku do innych bytów organicznych w środowisku, zajmując czołowe miejsce w łańcuchach pokarmowych jako konsumenci. Grupa ta w procesie trawienia przyswaja różnorodną materię organiczną nie gardząc autotrofami, jak i heterotrofami a nawet produktami pochodzącymi z ich rozkładu czyli destruentami – szczególnie pochodnymi z beztlenowego rozkładu cukrów prostych (alkoholu). Do tej ostatniej grupy konsumentów należy, oprócz innych naczelnych, również człowiek. Proces trawienia pokarmów wyzwala w organizmach heterotroficznych zawsze określoną porcję wody. W przypadku organizmu człowieka jest to przeciętnie 0,3 kg wody na dobę powstającej w wyniku syntezy własnej organizmu, co dostarcza im 7600 kJ energii niezbędnej do utlenienia przyswajanych pokarmów. Człowiek dla podtrzymania swoich funkcji życiowych potrzebuje przeciętnie jeszcze 2,5 litra wody na dobę, co stanowi prawie 4% jego masy ciała1. Energia wyzwalana w procesie jego własnej syntezy z 0,3 kg wody, o wartości 7600 kJ, może podnieść temperaturę ciała człowieka (62,5 kg) o 26oC przy wskaźniku jej wykorzystania 292,3 kJ na 1oC. Byłoby tak, gdyby energia ta była zużywana bezpośrednio a nie akumulowana w postaci energii chemicznej. W organizmach żywych jest ona bowiem „przechowywana i racjonalnie wykorzystywana” w postaci trójfosforanu adenazyny (ATP) syntetyzowanego w mitochondriach z dwufosforanu adenazyny (ADP) i nieorganicznego fosforu (P i).
W procesie tym (rozpadu glukozy) można wyróżnić pozyskanie energii zarówno w warunkach bez udziału tlenu, w etapie zwanym glikolizą, lub z udziałem tlenu w etapie oddychania. W etapie zachodzącym w warunkach beztlenowych wydzielana jest energia tylko o wartości -47 kcal (minus, bo proces jest egzotermiczny), a w etapie drugim, kiedy ma miejsce proces utleniania, wydzielane ciepło posiada wartość -639 kcal. Razem stanowi to -686 kcal, co jest równoważne zapotrzebowaniu na oddychanie 192 atomom tlenu po 3,33 kcal na gram, względnie ponad 6,65 kcal na gramocząsteczkę. 300 g wody, którą organizmy pozyskują w wyniku utleniania pokarmów jest równoważne prawie 110 molom ATP. Energia w nich zawarta może zaspokoić dobowe potrzeby organizmu. W rzeczywistości synteza ATP jest wieloetapowa i składa się na nią kilkanaście kompleksowych reakcji enzymatycznych. W organizmach typu roślinnego, w procesie fotosyntezy, energia ta pochodzi z promieniowania słonecznego, co pozwala utlenić wodę i doprowadzić, z udziałem chlorofilu, do syntezy węglowodanów i węglowodorów z dwutlenku węgla i tlenu cząsteczkowego z wody. Jednak w przypadku organizmów zwierzęcych, a takim między innymi jest również–niestety, Homo sapiens, to nie gardzi on żadną postacią pożywienia. Cechuje go niepohamowany apetyt na wszystko. Przystosował się on (a także inne zwierzęta) do trawienia zarówno produktów fotosyntezy podstawowej dokonywanej przez autotrofy, jak i przetrawionej przez, z reguły, drobniejsze heterotrofy, i nie tylko. A powracając do procesu fotosyntezy i naszych drobnych przyjaciół autotrofów oraz promieniowania słonecznego, to w tym miejscu, dla przypomnienia, należy zwrócić uwagę na energię procesów syntezy biochemicznej2. W procesie fotosyntezy energia ta stymuluje reakcje istotne dla powstania życia biologicznego na Ziemi.
Ogólnie, proces syntezy, na przykładzie glukozy, przebiega niezwykle dynamicznie w roślinach zielonych. W procesach fotosyntezy wykorzystywane jest, w podstawowym etapie tego zjawiska, uwalnianie elektronów. Są one wyzwalane przez energię kwantów światła z cząstek zawierających w swoim składzie wodór. Taką zaletę posiada cząsteczka wody, jak również siarkowodór oraz niektóre węglowodany. W procesach fotosyntezy dzięki atomom wodoru dwutlenek węgla, jako podstawowy pierwiastek szkieletu cząsteczki glukozy, wiąże wodór z jednoczesnym poborem określonej ilości kwantów energii dosyłanych przez promieniowanie świetlne. Ilość tej energii zależy od długości fali. Najmniej energii posiadają fale świetlne z zakresu pasma bliskiego 700nm, a najwięcej w pobliżu pasma 400nm. Molarną jednostką określającą ilość energii jaką dostarczają fale świetlne wykorzystywane w reakcjach biochemicznych jest – einstein (einstein to liczba fotonów w jednym molu światła).
Natomiast zapotrzebowanie na energię heterotrofów, w tym człowieka, wymaga zarówno jej produkcji, jak i jednocześnie rozkładu masy pokarmów konsumowanych. Jak więc w tym kontekście będzie się przedstawiał bilans energetyczny bytowania populacji ludzkiej na naszej planecie w najbliższej przyszłości? W ciągu doby masa przyjmowanych pokarmów energetycznych nie powinna być mniejsza niż równowartość syntezy wskazanych wyżej 300 gramów wody. Średnią masę ciała Homo sapiens oceniono na 62,5 kg, nie uwzględniając osobników przymierających głodem z powodu niedożywienia, których liczbę na naszym globie szacuje się na 10% populacji. W najbliższym czasie można oczekiwać, że pojawi się, na naszym „najwspanialszym ze światów”, okrągła liczba osobników Homo sapiens rzędu 9 miliardów. Ta ich ilość to masa ciał wykorzystująca zasoby energetyczne, których zaspokojenie będzie wymagało syntezy 2700000 ton wody na dobę. Energia ta będzie niezbędna do wyprodukowania w procesie fotosyntezy z dwutlenku węgla i wodoru ekwiwalentu dóbr konsumpcyjnych. Jednocześnie niezbędny będzie udział pond 19800000 ton wody do podtrzymania również i innych fizjologicznych funkcji organizmu – łącznie będzie to 22500000 ton na dobę i wydzielenia również 6600000 ton na dobę dwutlenku węgla. To oznacza, że w ciągu roku ludzkość wzbogaci atmosferę ziemską o 2409000 mega ton tego gazu. Można zapytać w tym miejscu, co o tym wie np. szwedzka Greta T. lub nasza ogłupiała rodzima dzieciarnia, a także jakaś mądrala z Komisji Europejskiej, specjalista od Zielonego Ładu? Bo jaką dietę zaaplikować mieszkańcom Ziemi żeby przestali oddychać?! A może uznać, że taka ilość dwutlenku węgla równa zaledwie 0,00115% masy tego gazu w atmosferze ziemskiej zawierającej go w ilości około 0,04 % może być akurat mniej szkodliwa niż pochodząca z innych źródeł? Przecież, to byłoby zgodne z obecną kretyńską propagandą, że gaz ten strasznie podgrzewa atmosferę ziemską jeżeli pochodzi nie z OZE, ale jest nieszkodliwy jeżeli pochodzi ze spalania gazu i węgla rosyjskiego lub z innego źródła surowców naturalnych.
Natomiast porównując stosunek przeciętnej dobowej porcji energii słonecznej docierającej do powierzchni naszej planety, do jej zapotrzebowania przez 9 miliardów osobników Homo sapiens na wytworzenie produktów wyjściowych podstawowych, jak i następnie ich skonsumowanie, to będzie to wymagało, w pierwszym przypadku, udziału energii promieniowania słonecznego dla procesu fotosyntezy a następnie zaangażowania procesów trawiennych na etapie jej uwalniania oraz ostatecznego ich usuwania w postaci zanieczyszczeń do środowiska.
Zapotrzebowanie energii słonecznej w procesie fotosyntezy na ekwiwalentną gramocząsteczkę wody, to równowartość 162 kcal. Populacja 9 miliardów mieszkańców, będzie ich zużywała 1,0194758x1014 MJ na dobę, co jest równe 3,7210869x1016 MJ na rok. Porównując stosunek energii słonecznej dobowej, z uwzględnieniem tylko 43% jej wartości docierającej ze stałej słonecznej, z zapotrzebowaniem dobowym Homo sapiens, to można stwierdzić, że ta ostatnia będzie mniejsza, o ponad 250 razy, od docierającej do Ziemi energii z Reaktora Słońce. Fakt ten, już na początku powyższych rozważań, sygnalizuje, że obecność człowieka na naszym globie, jest mniej niebezpieczna niż gadulstwo niedoinformowanych pustych głów.

1. Franks F. „Woda”, Wydawnictwa Naukowo Techniczne,Warszawa 1988 2. Lehninger A.L. „Bioenergetyka”, PWN, Warszawa 1978

    Prof.dr hab.inż. Marek Lebiedowski, dyscyplina naukowa - inżynieria środowiska  -  październik, 2020r

  Liczba odwiedzin: 

Licencja Creative Commons
Ten utwór jest dostępny na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa 4.0 Międzynarodowe 2019-2022 Marek Lebiedowski