Barn av lys og vann
M. Denton, hentet herfra


Det er bare et mikroskopisk spekter av lysets bølgelengde, som benytter sollyset som energikilde, som vi får oksygen fra fotosyntetisert karbon ut fra. Uten dette ville vi ikke være her. Intervallet til elektromagnetisk stråling, det tilsvarer 1:10^-60 av det totale spekter, fra høy-energi gamma til stråling med lange bølgelengder (opptil hundrevia av meter). Strålingen vi trenger, utgjør bare en mikroskopisk del av hele spekteret.

Bilde 1. Synlig lys i ElektroMagnetisk (EM) strålings-spektrum


Livet avhenger av div. forhold: Siden vi er varmblodige, må vi bli kvitt varmen vi absorberer. Vann har høye spesifikk varmekapasitet, og også evne til å kjøle oss ned. Vann har høyeste kjølings-effekt av alle væsker. Vi ville ikke overlevd som varmblodige veserner, uten disse egenskapene ved vannet. Det holder temp. på et rett nivå, og blir kvitt overflødig varme på effektivt vis.
Vann muliggjør også utveksling gjennom jordas plate-tektonikk. (Boka: The wonder of water).

 

 

Om naturens egnethet for fotosyntese
Den eneste type stråling (fotoner) innen hele det elektromagnetiske spektrum, som tillater fotosyntese, som har akkurat det rette energinivå for å heve elektroner til høyere energi nivåer, og aktivere kjemikalier for kjemiske reaksjoner, er ståling innen for det synlige spekteret. (Nobel prisvinner George Wald)

Som Wald poengterte, er det ikke slik at livet tilpasset seg til det rette lyset, men at det rette lyset er det eneste lyset som forsyner den korrekte energien for fotosyntese.
Fordi det er varme som formidler bevegelse til molekyler, er varme en sentral komponent for at enhver kjemisk reaksjon skal inntreffe. Men det må ikke være for mye, i det temp. stiger, øker farten og kraften i molekylære kolisjoner og også sannsynligheten for å aktivere atomer og molekyler for kjemiske reaksjoner. Vi er avhengige av at tenkning skjer innenfor visse temperatur- intervaler.

Bilde 2. Hvilken type stråling som når jorda

 

 

Synlig lys gir rette aktiverings-energi for fotokjeiske reaksjoner (fotosyntese m.m). Stråling nær IR-bølgelengde, forsyner rett varmemengde for å hindre at jordens vann fryser (mellom 0,8-14 mikron bølgelengde), og for å bringe atomer og molekyler i nær kontakt med hverandre, for kontrollerte kjemiske reaksjoner. Selv sammen utgjør de bare en imaginært tynn linje i det umåtelige EM-bølgelengde spekteret. (Bilde 1)
Flytende vann, i intervalet 0-100 grader Celsius, er et knøttlite område i spekteret fra absolutt nullpunkt (-273,15 grader C) til max. temperatur ( i solas indre regner en f.eks. det er ca. 15 mill. grader).

 

Det er ulike typer av stråling, som er skadelig eller ikke-skadelig for mennesker: Gammastråler, røntgenstråler og UV(Ultrafiolett) stråling river elektroner vekk fra atomer, og ødelegger dem derved. Synlig sollystråling hever elektroner til høyere energinivåer (sml. elektronskall) . Infrarød (IR) stråling får atomer og molekyler til å bevege seg. Mens mikrobølge-stråling, f.eks. i slike ovner, får atomer til å rotere, -se Bilde 3.

Bilde 3. Skadelig og ikke-skadelig stråling

Om det var samme type absorpsjon for infrarødt lys, som i synlig del av lysspekteret, ville resultatet bli katastrofalt. Det er absorpsjon av IR-stråling i atmosfæren, som redder oss og livet på jorda for overlevelse. Naturens egnethet for fotosyntese avhenger kritisk av hvor mye av IR-stråling som blir absorbert, som av at synlig lys ikke blir det. Totalt øker absorpsjon og tilbakeholding av solas varme i atmosfæren, temperatusen med 33 grader Celsius over hva det ville vært uten drivhuseffekten, fra kalde -18 grader til +15 grader Celsius.


Men for mye absorpsjon i IR-registeret, er like katastrofalt:
Jorden reddes fra denne skjebnen ved absorpsjons-vinduet for stråling mellom 1-15 mikron bølgelengde. Foruten noen viduer' ville all IR-stråling bli absorbert, og ikke noe ville vende tilbake til rommet. I så fall ville jorda bli rammet av en drivhuseffekt med varme som på Venus (opp til 460 grader C). Uten en slik detalj som dette vinduet i 8-14 mikron-beltet -som slipper ut varme, ville vi ikke ha vært her.

 

Mens oksygen gir opphav til en drivhusgass (ozon - O3 ), skjer det bare i minimale mengder i øvre del av atmosfæren, tilstekkelig til å absorbere innkommende UV-stråling, men ikke for mye til å endre varmebalanse i atmosfæren -uten for mye menneskelige utslipp. For at jorden skal unngå drivhus-effekten, er det nødvendig at Oksygen og Nitrogen-gass ikke absorberer Infrarød (IR)- stråling, slik de ikke gjør, ellers ville det blitt ulevelig her.
Vann, nitrogen og karbondioksyd er alle stabile i nærvær av oksygen, uten det ville den atmosfærisk balansen ha brutt sammen.
Ellers er det i hovedsak edelgasser som ikke reagerer med oksygen, noen av gassene reagerer eksplosivt (eks. H: knallgass).

Bilde 4. Gruppering av solstråling i EM-spekter

Ut fra en antroposentrisk synsvinkel, er det grunn til å merke seg intelligent innblanding i gassene, deres kjemi, oppbygning og ikke minst i deres gjennomtrengelighet i forhold til EM-stråling, fra starten av. Det å tro at det først er nå at noen tenker på konsekvenser for levende organismer på planeten, er 'historieløst'. Hadde det ikke vært for at noen med hensikt og fremsyn hadde regulert gassenenes oppbygning, deres kjemiske egenskaper og atmosfærens gjennomtrengelighet for synlig lys, ville det ikke vært noen her til å engstes for klima-problematikk. En annen sak er at fininnstilling av disse er nødvendig for livet, og at -for store endringer negativt vil påvirke livet, så i det minste i den rike del av verden er det behov for å redusere deres utslipp av drivhusgasser. Det taler for en jevnere utnytting av ressursene. Den del av verden som streber for å komme opp på vestlig velferdsnivå øker uansett sine.

 

Alt oksygenet vi puster og hovedsakelig alt oksygen som har eksistert påjorden siden dens tilblivelse, er dannet av prosessen kalt fotosyntese, som har sin energi fra lysfotoner, utstrålt fra sola. Den globale skalaen av fotosyntese er enorm; tre hundre milliarder tonn av CO2 fjernes hvert år, og frigjør to hundre milliarder tonn Oksygen (O2). På enkleste form kan fotosyntese skrives som: CO2+H20 CH + O2; Der CH står for alle reduserte Carbon-komponenter av generell form: CxHy(O)z(N)w, lik glukose: C6H12O6, som danner materiell substans til organismer og og brensel for respirasjon (mat) og forbrenning (ved). Alle slike sammensetninger innehyolder atomer i tillegg til C og H, atomer slik som O og N.
Det er derfor vi kan kalles lys-spisere, fordi vi spiser produktene fra fotosyntesen. Vi er lys-spisere, fordi vi får vår vitale mat fra fotosyntese utført i landlige planter.

Det er tvingende bevis for at jorden er fininnstilt. Jorda er enestående, en ordinær stjerne, men med elementer fininnstilt for høyerestående liv. (Fakta fra boka: Children of light)

 

 

Stoffutvalg og bilder ved Asbjørn E. Lund