Kandungan
Ekosistem merangkumi haiwan, tumbuh-tumbuhan, mikroba dan komponen habitat yang tidak hidup di sekitar mereka, seperti air, udara, dan tanah. Setiap organisma hidup memerlukan bentuk pengeluaran tenaga tertentu. Semua haiwan memerlukan pernafasan, pertukaran oksigen untuk karbon dioksida, untuk terus hidup. Tumbuhan juga memerlukan pernafasan dan oksigen, tetapi mereka juga memperbaiki atau mengeluarkan karbon dari alam sekitar dan menghasilkan oksigen yang memberikan kehidupan yang digunakan oleh haiwan, yang dipacu oleh tenaga solar yang mereka tuai menggunakan organel khusus yang dipanggil kloroplas. Pertukaran ekosistem bersih dikira dengan formula yang menunjukkan berapa banyak karbon dimasukkan ke dalam persekitaran berbanding dengan berapa banyak yang dikeluarkan. Pertukaran ekosistem bersih juga kadang-kadang dipanggil "pengeluaran ekosistem bersih."
Kitaran Karbon
Untuk mengekalkan kehidupan di bumi seperti sekarang, karbon di atmosfera dan karbon yang tetap dalam organisma biologi perlu seimbang. Jika tidak, perubahan iklim akan berlaku. Haiwan dan manusia menambah lebih banyak karbon kepada ekosistem dengan hanya bernafas. Karbon atmosfera juga dihasilkan oleh pereputan, sebagai haiwan mati dan bahan pelepas karbon yang tersimpan dalam tisu mereka, dan oleh pembakaran pokok, tumbuh-tumbuhan dan bahan api fosil, seperti minyak dan arang batu. Untuk mengatasi kesan ini, tumbuhan hidup disebut sebagai "sinki karbon" kerana mereka mengeluarkan karbon dioksida dari alam sekitar dan mengubahnya menjadi oksigen dan tenaga makanan.
Faktor Utama dan Syarat
Beberapa faktor diperlukan untuk menentukan pertukaran ekosistem bersih. Yang pertama ialah pengeluaran utama bersih, iaitu jumlah bersih karbon organik yang dikeluarkan dari ekosistem oleh tumbuhan. Tumbuh-tumbuhan adalah autotrof, yang bermaksud bahawa mereka mampu membentuk nutrien dan tenaga daripada bahan-bahan tak organik dan cahaya matahari semasa proses yang disebut fotosintesis. Jumlah karbon tetap - dikeluarkan dari ekosistem - semasa fotosintesis dipanggil pengeluaran utama kasar. Walau bagaimanapun, tumbuhan juga memberi karbon semasa pernafasan. Oleh itu, pengeluaran utama bersih dikira dengan mengurangkan jumlah karbon yang diberikan oleh tumbuhan semasa pernafasan dari jumlah karbon yang ditetapkan semasa pengeluaran utama kasar.
Menentukan Pertukaran Ekosistem Bersih
Walaupun tumbuh-tumbuhan adalah autotrof, manusia dan haiwan adalah heterotrop, bermakna mereka memerlukan nutrien organik - makanan - dari alam sekitar dan mesti menggunakan oksigen untuk menghasilkan tenaga daripada makanan yang dicerna. Pernafasan heterotrofik menghasilkan sejumlah besar karbon yang dimasukkan ke dalam ekosistem. Oleh itu, pertukaran ekosistem bersih ditentukan dengan mengurangkan jumlah karbon yang dihasilkan oleh pernafasan heterotropik daripada pengeluaran utama bersih.
Sifat-sifat Ekosistem
Imbangan karbon adalah harta asas yang memastikan ekosistem mampan dan sihat. Pertukaran ekosistem bersih membantu mengukur keseimbangan kitaran karbon. Oleh kerana ia dikira dengan mengurangkan berapa banyak tumbuh-tumbuhan karbon yang diperbaiki atau dikeluarkan, dari berapa banyak karbon dimasukkan ke dalam ekosistem, hasil yang terbaik akan menjadi nilai negatif. Sebagai contoh, data dari tahun 1992 hingga 2000 menunjukkan bahawa hutan di timur Amerika Syarikat mempunyai pertukaran ekosistem bersih dari -84 hingga -740. Ini menunjukkan bahawa lebih banyak karbon sedang dikeluarkan daripada dibebaskan. Jika karbon tidak dikeluarkan dengan cekap, kualiti udara - dan kehidupan - dalam ekosistem akan menderita. Faktor lain yang perlu dipertimbangkan untuk keseimbangan karbon dalam ekosistem ialah pencemaran dari kilang-kilang dan kenderaan, sementara lautan juga menghilangkan karbon dari atmosfera.