Kandungan
Fotosintesis adalah fungsi utama daun tumbuhan, walaupun ia bukan satu-satunya fungsi penting. Seluruh rantaian makanan, yang boleh dianggap sebagai pemindahan karbon, bermula dengan fotosintesis tumbuhan, dan penciptaan karbohidrat melalui sinar matahari, karbon dioksida dan air. Kitaran karbon lengkap bermula dengan pembentukan karbohidrat di dalam daun. Di samping itu, oksigen yang kita nafas adalah hasil sampingan fotosintesis, melarikan diri ke atmosfer melalui liang daun.
Fotosintesis
Melalui beberapa tindak balas biokimia, tumbuhan menggunakan tenaga cahaya matahari untuk membahagikan molekul air ke dalam atom hidrogen dan oksigen. Atom hidrogen, yang dikaitkan dengan karbon dioksida atmosfera, membentuk karbohidrat asas. Atom oksigen berasingan dari air dan memasuki atmosfera, menyokong kehidupan. Fotosintesis biasanya meningkat semasa bulan-bulan hangat kerana terdapat lebih banyak tenaga cahaya matahari yang ada dan tidak ada kemungkinan bahawa struktur daun, yang mengandungi sejumlah besar air, membekukan.
Herbivori
Tumbuhan adalah organisma autotrophik, iaitu, mereka boleh menghasilkan makanan mereka sendiri. Haiwan, sebaliknya, adalah heterotrophik dan perlu secara aktif mencari dan mengambil makanan untuk tenaga. Walau bagaimanapun, daun mengandungi lebih daripada sekadar karbohidrat asas. Tumbuhan mengambil nutrien dari tanah, seperti nitrogen dan fosforus, yang digunakan untuk membuat asid amino dan protein. Apabila haiwan memakan daun tumbuhan, karbon, nitrogen, fosforus dan elemen lain dipindahkan ke haiwan itu. Dengan cara ini, tumbuhan berfungsi sebagai pautan asas dalam rantaian makanan.
Bahan organik tanah
Banyak tumbuh-tumbuhan dan pokok-pokok kehilangan daun mereka kerana cuaca mula menjadi lebih sejuk. Sesetengah tumbuh-tumbuhan melengkapkan kitaran hayat mereka dalam satu tahun dan yang lain kehilangan semua biomas di atas tanah setiap tahun. Tumbuhan ini menyumbang batang dan daun ke bahan organik tanah. Ia dimakan oleh komuniti mikrob di dalam tanah, di samping haiwan yang lebih besar memakan daun hidup. Oleh kerana bahan organik tanah dipecah dan dimakan oleh mikrob, unsur-unsur lain yang terperangkap dalam daun juga dilepaskan, seperti nitrogen dan fosforus. Nutrisi ini boleh dimakan oleh mikrob, dikeluarkan dari tanah dengan hujan atau diserap oleh tumbuhan lain.
Karbon dioksida
Kepekatan karbon dioksida atmosfera dikawal terutamanya oleh fotosintesis, yang menghilangkan karbon dioksida dari atmosfera, dan bernafas, melepaskannya kembali ke atmosfera. Pernafasan tidak merujuk hanya kepada pernafasan haiwan, tetapi juga merujuk kepada degradasi mikroba bahan organik tanah, dengan karbon dioksida menjadi produk sampingan. Karbon dioksida memasuki daun melalui liang-liang kecil di permukaan daun, dipanggil stomata. Fotosintesis sangat bergantung kepada suhu dan iklim; walaupun didapati bahawa kepekatan karbon dioksida atmosfera sebagai tindak balas terhadap variasi permintaan terhadap fotosintesis dalam daun.
Kitaran Karbon
Kitaran karbon melalui tumbuh-tumbuhan, haiwan, tanah dan atmosfer bermula dengan fotosintesis pada daun tumbuhan. Karbon dikeluarkan dari atmosfera dan dimasukkan ke dalam biomas tumbuhan, di mana ia boleh didapati untuk tumbuhan melalui herbivora dan komuniti mikroba tanah, melalui penguraian. Melalui pernafasan, karbon dari haiwan dan mikrob kemudian dipulihkan ke atmosfera, di mana ia tersedia lagi untuk dimasukkan ke dalam fotosintesis, memulakan kitaran semula.