¿La fotosíntesis crea nuevos átomos, haciendo que la tierra sea más pesada?

La fotosíntesis toma agua y dióxido de carbono del medio ambiente y, utilizando la energía de la radiación solar, los junta en moléculas relativamente densas en energía, que proporcionan una fuente de combustible. Esto no crea nuevos átomos, pero sí crea nuevas moléculas a partir de los átomos existentes. Al hacerlo, aumenta un poco la masa efectiva de los átomos constituyentes, porque la masa y la energía están relacionadas por la famosa ecuación, de relatividad especial, E = mc ^ 2. Es decir, antes de la fotosíntesis, hay una colección de átomos (en moléculas de H2O y CO2), cada uno con una cierta masa, más radiación solar, que proporciona el poder para la fotosíntesis. Después de la reacción, el poder de la radiación se ha almacenado en los enlaces químicos de las nuevas moléculas formadas. Esta adición de energía es lo mismo que una adición muy pequeña de masa.

Anualmente, la biota fotosintética total de la Tierra, tanto en tierra como en los océanos, almacena un total de aproximadamente 4,4 x 10 ^ 21 J de radiación solar en nueva biomasa. Esto es equivalente a una masa de aproximadamente 50,000 kg, o 50 toneladas métricas (en realidad, la masa de la biomasa es de alrededor de 110 x 10 ^ 12 kg, pero aproximadamente 50 x 10 ^ 3 kg de esta es la masa resultante de la energía absorbida de ligero).

Sin embargo, alrededor del 96% de esta nueva biomasa se pudre o se quema en unos pocos años, y solo el 4% restante ingresa a las tiendas a largo plazo, como los bosques permanentes o el océano profundo. El 4% de 50 toneladas son 2 toneladas, o aproximadamente la misma masa que un automóvil grande. Entonces, aunque no produce átomos nuevos, la fotosíntesis agrega aproximadamente la masa de un automóvil al planeta cada año.

Para completar nuestra imagen, es posible que también deseemos considerar la cantidad de masa (energía) que estamos perdiendo al quemar combustibles fósiles, que son solo productos de fotosíntesis antiguos cocidos a fuego lento, tan rápido como sea posible. Cada año, la economía mundial consume aproximadamente 0.4 x 10 ^ 21 J de combustibles fósiles, que es aproximadamente una décima parte de la energía total almacenada en la nueva biomasa, y aproximadamente el doble de la energía almacenada fotosintéticamente que termina en tiendas a largo plazo. Entonces, a fin de cuentas, hay un sentido en el que la fotosíntesis en realidad está reduciendo la masa del planeta en aproximadamente un automóvil grande cada año. Bueno, lo que estamos haciendo con lo que nos dio la fotosíntesis, de todos modos.

No, la fotosíntesis simplemente mueve los átomos, convirtiéndolos de moléculas efectivamente quemadas como H20 y CO2, sin energía disponible, en aquellas con energía disponible, como azúcares. Todavía están compuestos de C, H y O, pero en combinaciones más útiles.