Les plantes et la végétation couvrent environ 20% de la surface de la Terre et sont essentielles à la survie des animaux. Les plantes synthétisent la nourriture en utilisant la photosynthèse. Pendant ce processus, le pigment vert des plantes capte l'énergie du soleil et la convertit en sucre, donnant à la plante une source de nourriture.

Photosynthèse

Les cellules des feuilles des plantes ont des structures spéciales appelé chloroplastes. La photosynthèse a lieu au sein de ces structures en utilisant un pigment spécial (chlorophylle), qui capte l'énergie du soleil. La photosynthèse nécessite des produits chimiques supplémentaires et produit également des déchets. L'équation chimique de base pour la photosynthèse est:

Dioxyde de carbone + eau + lumière du soleil = glucose + oxygène

La quantité d'eau et de dioxyde de carbone disponible pour une plante détermine la vitesse de la photosynthèse.

Glucose

Le glucose est un sucre simple qui contient six atomes de carbone, 12 atomes d'hydrogène et six atomes d'oxygène. Les plantes et les animaux utilisent cette molécule pour créer de l'énergie, la rendant essentielle à la vie sur Terre. Lorsqu'une plante effectue la photosynthèse, elle a besoin d'une source de carbone, d'hydrogène et d'oxygène pour produire du glucose, et elle extrait ces éléments de son environnement. Pour créer une molécule de glucose, la plante doit absorber six molécules de dioxyde de carbone et six molécules d'eau. Cela laisse six atomes d'oxygène libres, qui sont libérés en tant que déchets.

Le dioxyde de carbone représente 0,04% des gaz dans l'atmosphère terrestre. Les molécules de dioxyde de carbone, l'un des éléments constitutifs du glucose, sont constituées d'un atome de carbone et de deux atomes d'oxygène. Des expériences simples démontrent que limiter l'exposition d'une plante au dioxyde de carbone réduit drastiquement sa capacité à réaliser la photosynthèse. En revanche, augmenter l'exposition de la plante au dioxyde de carbone peut augmenter le taux de photosynthèse. Les serres commerciales profitent de ce fait en augmentant la disponibilité du dioxyde de carbone pour accélérer la croissance des plantes.

L'oxygène

L'oxygène représente environ 21% de l'atmosphère terrestre. Les plantes ont besoin d'hydrogène pour effectuer la photosynthèse en présence de gaz carbonique. La source d'hydrogène la plus abondante sur Terre est l'eau, et cette molécule contient deux atomes d'hydrogène mais aussi un atome d'oxygène. Les plantes absorbent l'eau de leur environnement pour obtenir l'hydrogène nécessaire. L'atome d'oxygène supplémentaire dans la molécule d'eau, cependant, n'est pas nécessaire et est donc libéré comme un déchet dans l'atmosphère.