Пожежі в тропічному лісі Амазонії за останні дні привернули увагу у всьому світі. Президент Бразилії Джаїр Болсонаро, який вступив на посаду в 2019 році, пообіцяв у своїй кампанії знизити охорону навколишнього середовища та посилити розвиток сільського господарства в Амазонії, і, схоже, він дотримувався цієї обіцянки.
Пожвавлення лісової очистки в Амазонії, яка зменшилася на понад 80% після піку в 2004 році, викликає тривогу з багатьох причин. У тропічних лісах є багато видів рослин і тварин, де більше ніде. Вони є важливими притулками для корінних жителів і містять величезні запаси вуглецю як деревини та інших органічних речовин, які в іншому випадку могли б сприяти кліматичній кризі.
Деякі ЗМІ припускають, що пожежі в Амазонії також загрожують атмосферному кисню, який ми дихаємо. Президент Франції Еммануель Макрон 22 серпня написав повідомлення про те, що "дощовий ліс Амазонії - легені, які виробляють 20% кисню нашої планети - горить".
Часто повторюване твердження, що дощовий ліс Амазонії виробляє 20% кисню нашої планети, ґрунтується на непорозумінні. Насправді майже весь дихаючий кисень Землі зародився в Світовому океані, і цього достатньо, щоб він прослужив мільйони років. Є багато причин для того, щоб бути здивованими цьогорічними пожежами в Амазонії, але виснаження запасів кисню Землі - не одна з них.
Кисень з рослин
Як вчений-атмосфер, значна частина моєї роботи зосереджена на обміні різними газами між земною поверхнею та атмосферою. Багато елементів, включаючи кисень, постійно циркулюють між наземними екосистемами, океанами та атмосферою способами, які можна виміряти та визначити кількісно.
Майже весь вільний кисень у повітрі виробляється рослинами шляхом фотосинтезу. Приблизно третина фотосинтезу суходолу відбувається в тропічних лісах, найбільший з яких розташований в басейні Амазонки.
Але практично весь кисень, що утворюється фотосинтезом щороку, споживається живими організмами та пожежами. Дерева постійно скидають мертве листя, гілочки, коріння та іншу підстилку, яка живить багату екосистему організмів, переважно комах та мікробів. У цьому процесі мікроби споживають кисень.
Лісові рослини виробляють багато кисню, а лісові мікроби споживають багато кисню. Як результат, чисте виробництво кисню лісами - і справді всіма наземними рослинами - дуже близьке до нуля.
Виробництво кисню в Світовому океані
Щоб кисень накопичувався у повітрі, частина органічної речовини, яку рослини виробляють за допомогою фотосинтезу, повинна бути вилучена з циркуляції, перш ніж її можна буде споживати. Зазвичай це відбувається, коли він швидко закопується в місцях без кисню - найчастіше в глибоководних грязях, під водами, які вже виснажені киснем.
Це відбувається в районах океану, де високий вміст поживних речовин запліднює великі цвітіння водоростей. Мертві водорості та інший детрит занурюються у темні води, де мікроби харчуються ним. Як і їхні побратими на суші, вони споживають кисень для цього, виснажуючи його з води навколо них.
Внизу глибини, де мікроби позбавили води кисню, залишилася органічна речовина падає на океанське дно і там закопується. Кисень, який водорості виробляли на поверхні під час росту, залишається у повітрі, оскільки його не споживають розкладачі.
Ця похована рослинна речовина на дні океану є джерелом нафти та газу. Менша кількість рослинної речовини потрапляє в безкисневі умови на суші, переважно в торф’яних болотах, де водяний стіл запобігає розкладу мікробів. Це вихідний матеріал для вугілля.
Лише крихітна частка - можливо, 0,0001% - глобального фотосинтезу відволікається шляхом поховання таким чином, і таким чином додає атмосферний кисень. Але за мільйони років залишковий кисень, залишений цим крихітним дисбалансом між зростанням і розпадом, накопичувався, утворюючи резервуар дихаючого кисню, від якого залежить все життя тварин. Він завищував близько 21% об'єму атмосфери протягом мільйонів років.
Частина цього кисню повертається на поверхню планети через хімічні реакції з металами, сіркою та іншими сполуками в земній корі. Наприклад, коли залізо потрапляє до повітря у присутності води, воно реагує з киснем у повітрі з утворенням оксиду заліза, сполуки, широко відомого як іржа. Цей процес, який називається окисленням, допомагає регулювати рівень кисню в атмосфері.
Не затримуй дихання
Незважаючи на те, що фотосинтез рослин в кінцевому рахунку відповідає за кисень, що дихає, лише зникаюча крихітна частка росту рослин насправді додає запасі кисню в повітрі. Навіть якби вся органічна речовина на Землі була спалена одразу, споживалося б менше 1% світового кисню.
Підсумовуючи, ухвалення Бразилії щодо захисту Амазонки не означає істотно загрози кисню атмосфери. Навіть величезне збільшення лісових пожеж призведе до зміни кисню, яку важко виміряти. У повітрі достатньо кисню, щоб прослужити мільйони років, а кількість визначається геологією, а не землекористуванням. Той факт, що цей підйом вирубки лісів загрожує деяким найбільш біорізноманітним та багатим вуглецем ландшафтам на Землі, є достатньою підставою, щоб протистояти цьому.
