Pożary w dżungli amazońskiej w ostatnich dniach zwróciły uwagę na całym świecie. Prezydent Brazylii Jair Bolsonaro, który objął urząd w 2019 r., Zobowiązał się w swojej kampanii na rzecz zmniejszenia ochrony środowiska i zwiększenia rozwoju rolnictwa w Amazonii i wydaje się, że dotrzymał tej obietnicy.
Odrodzenie wycinania lasów w Amazonii, które spadło o ponad 80% po szczycie w 2004 r., Jest niepokojące z wielu powodów. Lasy tropikalne zawierają wiele gatunków roślin i zwierząt, których nie ma nigdzie indziej. Są to ważne schronienia dla ludności tubylczej i zawierają ogromne zapasy węgla, takie jak drewno i inna materia organiczna, które w przeciwnym razie przyczyniłyby się do kryzysu klimatycznego.
Niektóre relacje medialne sugerują, że pożary w Amazonii zagrażają również tlenowi atmosferycznemu, którym oddychamy. Prezydent Francji Emmanuel Macron napisał na Twitterze 22 sierpnia, że „las deszczowy Amazonii - płuca, które wytwarzają 20% tlenu na naszej planecie - płonie”.
Często powtarzane twierdzenie, że lasy deszczowe Amazonii produkują 20% tlenu na naszej planecie, opiera się na nieporozumieniu. W rzeczywistości prawie cały oddychający tlen na Ziemi pochodzi z oceanów, a jego ilość wystarcza na miliony lat. Tegoroczne pożary Amazonki są przerażone z wielu powodów, ale wyczerpanie zapasów tlenu na Ziemi nie jest jednym z nich.
Tlen z roślin
Jako naukowiec zajmujący się atmosferą znaczna część moich prac koncentruje się na wymianie różnych gazów między powierzchnią Ziemi a atmosferą. Wiele pierwiastków, w tym tlen, nieustannie krąży między ekosystemami lądowymi, oceanami i atmosferą w sposób, który można zmierzyć i skwantyfikować.
Prawie cały wolny tlen w powietrzu jest wytwarzany przez rośliny w procesie fotosyntezy. Około jedna trzecia fotosyntezy lądowej występuje w lasach tropikalnych, z których największy znajduje się w dorzeczu Amazonki.
Ale praktycznie cały tlen wytwarzany w procesie fotosyntezy każdego roku jest zużywany przez żywe organizmy i pożary. Drzewa stale zrzucają martwe liście, gałązki, korzenie i inne ściółki, które zasilają bogaty ekosystem organizmów, głównie owadów i drobnoustrojów. Mikroby zużywają w tym procesie tlen.
Rośliny leśne wytwarzają dużo tlenu, a drobnoustroje leśne zużywają dużo tlenu. W rezultacie produkcja netto tlenu przez lasy - a właściwie wszystkie rośliny lądowe - jest bardzo bliska zeru.
Produkcja tlenu w oceanach
Aby tlen gromadził się w powietrzu, część materii organicznej wytwarzanej przez rośliny w procesie fotosyntezy musi zostać usunięta z obiegu, zanim będzie mogła zostać zużyta. Zwykle dzieje się tak, gdy jest szybko pochowany w miejscach bez tlenu - najczęściej w głębokim błocie morskim, pod wodami, które zostały już zubożone w tlen.
Dzieje się tak na obszarach oceanu, gdzie wysokie poziomy składników odżywczych nawożą duże zakwity glonów. Martwe glony i inne detrytusy zapadają się w ciemne wody, gdzie żywią się nimi drobnoustroje. Podobnie jak ich odpowiedniki na lądzie, zużywają do tego tlen, zubożając go z otaczającej go wody.
Poniżej głębokości, w której drobnoustroje usunęły wody z tlenu, resztki materii organicznej spadają na dno oceanu i są tam pochowane. Tlen wytwarzany przez glony podczas ich wzrostu pozostaje w powietrzu, ponieważ nie jest zużywany przez rozkładniki.
Ta zakopana materia roślinna na dnie oceanu jest źródłem ropy i gazu. Mniejsza ilość materii roślinnej zostaje zakopana w warunkach beztlenowych na lądzie, głównie w torfowiskach, gdzie zwierciadło wody zapobiega rozkładowi mikroorganizmów. Jest to materiał wyjściowy dla węgla.
Tylko niewielka część - być może 0,0001% - globalnej fotosyntezy jest w ten sposób odwracana przez pochówek, a tym samym dodaje tlenu atmosferycznego. Ale przez miliony lat resztkowy tlen pozostawiony przez tę niewielką nierównowagę między wzrostem a rozkładem gromadził się, tworząc rezerwuar tlenu oddychającego, od którego zależy całe życie zwierząt. Przez miliony lat unosił około 21% objętości atmosfery.
Część tego tlenu powraca na powierzchnię planety w wyniku reakcji chemicznych z metalami, siarką i innymi związkami w skorupie ziemskiej. Na przykład, gdy żelazo jest wystawione na działanie powietrza w obecności wody, reaguje z tlenem w powietrzu, tworząc tlenek żelaza, związek powszechnie znany jako rdza. Proces ten, zwany utlenianiem, pomaga regulować poziomy tlenu w atmosferze.
Nie wstrzymuj oddechu
Mimo że fotosynteza roślin jest ostatecznie odpowiedzialna za oddychający tlen, tylko znikoma część wzrostu tej rośliny faktycznie zwiększa zapasy tlenu w powietrzu. Nawet gdyby cała materia organiczna na Ziemi została spalona jednocześnie, zużyłoby mniej niż 1% tlenu na świecie.
Podsumowując, odwrócenie przez Brazylię ochrony Amazonki nie zagraża w znaczący sposób tlenowi atmosferycznemu. Nawet ogromny wzrost pożarów lasów spowodowałby zmiany tlenu, które są trudne do zmierzenia. W powietrzu jest wystarczająca ilość tlenu, aby przetrwać miliony lat, a jego ilość zależy od geologii, a nie od użytkowania gruntów. Fakt, że gwałtowny wzrost wylesiania zagraża niektórym z najbardziej bioróżnorodnych i bogatych w węgiel krajobrazów na Ziemi, jest wystarczającym powodem, aby się temu przeciwstawić.
