Какое содержание углекислого газа в природных водоемах? (страница 3)

Какое содержание углекислого газа в природных водоемах, в весенне-летний период, днем и ночью?
-Южная Америка(Колумбия, Венесуэла, Аргентина, Южная Бразилия, Парагвай и Боливия)
-Юго-Восточная Азия (Таиланд, Камбоджа, Борнео)
-Африка (бассейн реки Конго, тропическая западная Африка, великие озера в Восточной Африке)

Если можно с указанием конкретного, подтвержденного источника.



Изменено 18.3.17 автор trobadore

Торопыжка
Реальность же вернее отражается фразой "разные химические реакции".

В реальности отличается только первый продукт фиксации СО2, а дальнейший ход реакций сводятся (присоединяется) к циклу Кальвина. И этот процесс биохимический и состоит из многих последовательностей, если записать в одну строчку, то выглядит так:

6СО2+12NADН2+18АТФ-+С6Н12О6+12NAD+18АДФ+18Ф+6Н2О

Button
Само растение даже меняет тип фотосинтеза; при водном существовании растение осуществляет фотосинтез по типу САМ, а при атмосферном существовании - по С3. Эти различия - по типу синтезируемых углеродных соединений.

CAM растений среди подводных растений не так много на самом деле. И я не знаю ни одного аквариумного с таким способом питания. Дело в том, что при CAM фотосинтезе CO2 поглощается в теневую фазу (этим обеспечивается конкуренция с другими фотосинтетиками). Но сам факт того, что CAM фотосинтез, который вообще весьма неэффективен и был выработан аридными (sic) растениями в ответ на длительную засуху, оказался вдруг эффективным под водой, явно намекает, что под водой в световую фазу CO2 является лимитирующим фактором для фотосинтетиков.

dolchew
Сколько СО2 в воде - эквивалентно содержанию СО2 в воздухе?

Да нельзя эти параметры сравнивать. CO2 в воде зависит не только от самого по себе CO2, но и от PH. Да и газообразный CO2 так и норовит образовывать газовые гидраты с водой. В воздухе 421ppm (parts per million) CO2, в воде 2-30ppm CO2, вот и вся математика, если считать "в лоб". В газированной воде 3000-4000ppm CO2, так что накачать газку в воду можно без проблем, было бы желание.

vstakhov
И я не знаю ни одного аквариумного с таким способом питания.

Why should I care what you know?

Crassulacean acid metabolism (CAM) is a CO2-concentrating mechanism selected in response to aridity in terrestrial habitats, and, in aquatic environments, to ambient limitations of carbon. Evidence is reviewed for its presence in five genera of aquatic vascular plants, including Isoetes, Sagittaria, Vallisneria, Crassula, and Littorella.

Initially, aquatic CAM was considered by some to be an oxymoron, but some aquatic species have been studied in sufficient detail to say definitively that they possess CAM photosynthesis. CO2-concentrating mechanisms in photosynthetic organs require a barrier to leakage; e.g., terrestrial C4 plants have suberized bundle sheath cells and terrestrial CAM plants high stomatal resistance. In aquatic CAM plants the primary barrier to CO2 leakage is the extremely high diffusional resistance of water. This, coupled with the sink provided by extensive intercellular gas space, generates daytime CO2(Pi) comparable to terrestrial CAM plants.

CAM contributes to the carbon budget by both net carbon gain and carbon recycling, and the magnitude of each is environmentally influenced. Aquatic CAM plants inhabit sites where photosynthesis is potentially limited by carbon. Many occupy moderately fertile shallow temporary pools that experience extreme diel fluctuations in carbon availability. CAM plants are able to take advantage of elevated nighttime CO2 levels in these habitats. This gives them a competitive advantage over non-CAM species that are carbon starved during the day and an advantage over species that expend energy in membrane transport of bicarbonate. Some aquatic CAM plants are distributed in highly infertile lakes, where extreme carbon limitation and light are important selective factors.

Compilation of reports on diel changes in titratable acidity and malate show 69 out of 180 species have significant overnight accumulation, although evidence is presented discounting CAM in some. It is concluded that similar proportions of the aquatic and terrestrial floras have evolved CAM photosynthesis.

vstakhov
В воздухе 421ppm (parts per million) CO2, в воде 2-30ppm CO2, вот и вся математика,

Что-то я не въеду. Содержание СО2 в воздухе в сотни раз выше чем в воде? Всегда считал, что содержание углекислого газа в воде выравнивается с атмосферным. И почему тогда продувка воды воздухом выгоняет СО2 и повышается рН, а не наоборот.

Алекс 56
Что-то я не въеду. Содержание СО2 в воздухе в сотни раз выше чем в воде?

Считается по массе по отношению к остальным веществам. В случае воздуха, к воздуху, в случае воды к воде. Понятно, что воды больше.

Button
but some aquatic species

Слово some тут стоит не зря... А теперь назовите мне хоть одно аквариумное растение с CAM фотосинтезом. Вот я задал этот вопрос гопоте:

These include:

Isoetes (Quillwort): Isoetes is a genus of aquatic plants known as quillworts, which are found in various aquatic environments, including ponds, lakes, and streams. Some species of Isoetes are known to use CAM photosynthesis, such as Isoetes bolanderi and Isoetes howellii.

Littorella uniflora (Shoreweed): Littorella uniflora, commonly known as shoreweed, is a small aquatic plant that can be found in shallow water, including the edges of lakes and ponds. This species has been reported to exhibit CAM photosynthesis under certain environmental conditions.

Crassula helmsii (Australian Swamp Stonecrop or New Zealand Pygmyweed): Crassula helmsii is an invasive aquatic plant native to Australia and New Zealand, which can be found in various aquatic habitats, including ponds, lakes, and ditches. Although primarily a terrestrial CAM plant, it can also grow in aquatic environments and exhibit CAM photosynthesis.

It is important to note that CAM photosynthesis in aquatic plants is relatively rare, as these plants typically have access to sufficient water and are not exposed to the same degree of aridity as terrestrial plants. However, the ability to switch to CAM photosynthesis provides these aquatic plants with an adaptive advantage in fluctuating environmental conditions.

Но потом он мне все-таки выдал желаемый ответ:

While CAM photosynthesis is more common in terrestrial plants, some aquarium plants can exhibit CAM photosynthesis under certain conditions. One example is the Vallisneria genus, commonly known as tape grass or eelgrass. These plants are popular in freshwater aquariums for their lush, grass-like appearance and ability to provide hiding spots for aquatic animals. Some studies have suggested that Vallisneria species can use CAM photosynthesis under certain environmental conditions, like high light intensity or low CO2 availability.

То есть, валлиснерия способна при ярком свете и дефиците CO2 переключаться на CAM режим фотосинтеза. Это достаточно интересная информация. Но даже это не является до конца установленным фактом.

vstakhov
А теперь назовите мне хоть одно аквариумное растение с CAM фотосинтезом

Ой, не заметил в вашем ответе слово Vallisneria, извиняюсь Но все равно это, скорее, исключение, плюс не до конца установленное (только по количеству малата).

vstakhov

dolchew
Сколько СО2 в воде - эквивалентно содержанию СО2 в воздухе?

Да нельзя эти параметры сравнивать. CO2 в воде зависит не только от самого по себе CO2, но и от PH. Да и газообразный CO2 так и норовит образовывать газовые гидраты с водой. В воздухе 421ppm (parts per million) CO2, в воде 2-30ppm CO2, вот и вся математика, если считать "в лоб". В газированной воде 3000-4000ppm CO2, так что накачать газку в воду можно без проблем, было бы желание.

Благодарю за ответ.
Содержание СО2 в воздухе, так же зависит от массы параметров, надеюсь с этим нет вопросов?
С учетом влияния внешних факторов, академическая трактовка, ответа на вопрос, будет выглядеть так ??? :
В воздухе 300-440 ppm (parts per million) CO2, в воде 2-30 ppm (parts per million) CO2.
За исключением аномальных случаев и узко региональных особенностей, не являющихся актуальными в аквариумистике.

Алекс 56
Что-то я не въеду. Содержание СО2 в воздухе в сотни раз выше чем в воде? Всегда считал, что содержание углекислого газа в воде выравнивается с атмосферным.

Равновесная с атмосферой концентрация газа в воде зависит ровно от двух вещей: растворимости этого газа в воде при данных условиях и парциального давления газа в этой самой атмосфере. Лимитом может быть одно из двух. Например, в атмосфере много кислорода и азота (их парциальное давление на два порядка больше, чем у CO2), но растворимость у них паршивая за счет неполярной структуры. H2O и CO2 - это очень похожие молекулы по строению (полярные), поэтому CO2 прекрасно растворяется в воде, а также охотно образует газовые гидраты (как и метан или аммиак). Но вот парциальное давление CO2 в атмосфере достаточно низкое. Так что если бы в атмосфере был бы один сплошной CO2, то и в воде были бы сотни ppm этого газа. Кстати, текущее увеличение количества CO2 в атмосфере как раз так и работает, делая океаны более кислыми в целом. В переделе это приводит к массовым вымираниям и прочим неприятностям.

vstakhov
не заметил в вашем ответе слово Vallisneria

Сагиттарию тоже не заметили? Да и последний абзац то же сложный видимо?

А ИИ что накомпилировал вам из интернета вообще не интересует. Мой текст был из научной статьи, а вот более свежая https://www.nature.c...

Смысл был в том, что растения меняют тип фотосинтеза, в зависимости от условий, а что вы там выцепили из всего текста I don't care.

Button
Смысл был в том, что растения меняют тип фотосинтеза, в зависимости от условий, а что вы там выцепили из всего текста I don't care.

И вот прямо все растения меняют тип фотосинтеза? Или все же только некоторые (причем, весьма и весьма некоторые)? Или вы don't care? В таком случае nuff said...

Более того, даже в исходной статье было упомянуто, что прямых доказательств этого нет, но есть "нечто очень похожее". Вопрос в том, что до сих пор исследуется возможность менять тип фотосинтеза растениям на более удобный людям. Скажем, взять C3 растение и переключить его на C4. Но эта задача, насколько мне известно, до сих пор не решена. Про CAM та же ситуация: есть определенные роды растений, которые умеют в CAM, но у некоторых этот CAM работает всегда, а у некоторых - факультативно. Почему - потому что CAM в обычных условиях (достаточно влаги и CO2) менее выгоден энергетически, чем C3 и уж точно, чем C4. У аквариумных растений при подаче CO2 нет никаких резонов включать CAM фотосинтез, вот ни малейших.

vstakhov
У аквариумных растений при подаче CO2 нет никаких резонов включать CAM фотосинтез, вот ни малейших.

Браво, у вас логика включилась, вместо ChatGPT, мои поздравления.

Подскажите пожалуйста, совсем в этом ничего не понимаю.
2-30 ppm (parts per million) CO2 в воде, сколько это мг/л (миллиграмм СО2 в 1 литре воды)?
Спасибо.

dolchew
2-30 ppm (parts per million) CO2 в воде, сколько это мг/л

ppm это 10 в минус 6 степени, т.е. это эквивалент мг/литр. 30 ppm СО2 примерно равно 30мг/л.