Mennesker vil altid have ilt til at trække vejret, men vi kan ikke sige det samme om havets liv

Der er ikke noget mere fundamentalt for mennesker end tilgængeligheden af ​​ilt. Vi tænker lidt over den ilt, vi har brug for, vi trækker bare vejret, men hvor kommer det fra?

For at kaste lys over dette, udsagn som "havet giver 50% af den ilt, vi indånder, "eller tilsvarende, "Hvert andet åndedrag, vi trækker vejret, kommer fra havet, "er blevet almindelige mantraer for at fremhæve menneskets afhængighed af havet og risikoen for lavere iltforsyning på grund af klimaændringer og miljøforringelse.

Disse mantraer gentages af højt profilerede politikere, inklusive den amerikanske klimaudsending John Kerry og den franske præsident Emmanuel Macron, internationale organisationer som Unesco og Europa-Kommissionen, og endda fremtrædende rapporter fra IPCC og andre velrenommerede videnskabelige institutioner.

Selvom de kan være godt foder til taler, disse påstande viser forkert, hvor ilten vi indånder faktisk kommer fra, og ved at gøre det, vildlede offentligheden med hensyn til, hvorfor vi skal optrappe vores rolle som havets vogtere.

Hvor får vi vores ilt fra?

Jordens atmosfære har ikke altid været så rig på ilt, som den er i dag. Atmosfæren består nu af 21% ilt, men det udgjorde kun 0,001% af nutidens niveauer i løbet af de første 2 milliarder år af Jordens historie.

Det er fremkomsten af ​​mikroskopiske havbakterier og planter (fytoplankton) og, senere, større planter på landjorden, som forårsagede den svimlende stigning af ilt i vores atmosfære. Denne ilt er afledt af fotosyntese - den proces, hvorved planter omdanner kuldioxid og vand til organisk stof og ilt.

Ilt har været relativt stabilt på et højt niveau i de seneste 500 millioner år. I dag, omkring halvdelen af ​​fotosyntesen foregår i havet og halvdelen på land.

Så ja, havet er ansvarlig for omkring 50 % af den ilt, der produceres på planeten. Men det er ikke ansvarligt for 50% af den luft, vi mennesker indånder. Det meste af ilten, der produceres af havet, forbruges direkte af de mikrober og dyr, der lever der, eller når plante- og animalske produkter falder til havbunden. Faktisk, nettoproduktionen af ​​ilt i havet er tæt på 0.

En lille del af den primære produktion, omkring 0,1 %, undslipper nedbrydning og lagres som organisk kulstof i marine sedimenter - en proces, der omtales som den biologiske kulstofpumpe. Dette organiske kulstof kan i sidste ende blive til fossile brændstoffer såsom kul, olie og gas. Den lille mængde ilt, der var blevet genereret for at producere dette kulstoflager, kan senere frigives til atmosfæren. En lignende proces sker også på landjorden, med noget kulstof lagret i jord.

Derfor, ilten, vi i øjeblikket indånder, kommer fra den langsomme ophobning af O ₂ i atmosfæren understøttet af nedgravning af organisk materiale over meget lange tidsskalaer - hundreder af millioner af år - og ikke fra den nutidige produktion af hverken jord- eller havbiosfæren.

Fossile brændstoffer og luften vi indånder

Hvad med fremtidige tendenser for atmosfærisk ilt? Allerede i 1970 den fremtrædende geokemiker Wally S Broecker erkendte, at hvis vi skulle brænde alle kendte fossile brændstoffer, vi ville bruge mindre end 3 % af vores iltreservoir.

Hvis vi skulle hugge eller brænde alle skove og oxidere alt organisk kulstof, der er lagret i vegetation og topjord verden over, det ville kun føre til en lille udtømning af atmosfærisk ilt. Hvis fotosyntesen i havet og på land holdt op med at producere ilt, vi kunne fortsætte med at trække vejret i årtusinder, selvom vi helt sikkert ville have andre problemer.

Det forventede fald i atmosfærisk ilt, selv i de værste tilfælde med massiv afbrænding af fossilt brændstof og skovrydning, vil være meget lille i forhold til det meget store atmosfæriske reservoir. Modeller viser, at indholdet af ilt i atmosfæren vil opleve en minuts ændring i løbet af de næste 100, 000 år som reaktion på fossilt brændstofforbrug. Så selvom der er mange ting at bekymre sig om i vores klimafremtid, tilgængeligheden af ​​ilt til luftåndende organismer (inklusive mennesker) er ikke en af ​​dem.

Iltfald i havet

Der er væsentlige grunde til bekymring vedrørende indholdet af ilt i havet, imidlertid. Havets O ₂ reservoiret er sårbart, fordi det rummer mindre end 1 % af den ilt, der er lagret i atmosfæren. I særdeleshed, havområder med meget lavt eller fraværende ilt, benævnt iltminimumszoner, udvide sig, når planeten opvarmes, at gøre nye regioner beboelige for åndende organismer som fisk.

Det åbne hav mistede 0,5 til 3,3% af sin iltbeholdning i de øverste 1000 meter fra 1970-2010, og mængden af ​​iltminimumszoner er steget med 3-8%.

Dette ilttab skyldes primært stigende havlagdeling. I denne proces, blandingen af ​​overfladehavet, som bliver varmere og lettere, med de dybere og tættere havlag er mindre effektiv, begrænse indtrængning af ilt. Aktiviteten af ​​enzymer, herunder dem, der er involveret i respiration, stiger også generelt med temperaturen. Så, iltforbruget af havdyr stiger, efterhånden som havet opvarmes.

En nylig undersøgelse viste, at iltminimumszoner i det åbne hav er udvidet med adskillige millioner kvadratkilometer, og hundredvis af kystområder har nu iltkoncentrationer lavt nok til at begrænse dyrepopulationer og ændre kredsløbet af vigtige næringsstoffer. Mængden af ​​områder med lavt iltindhold forventes at vokse med omkring 7 % i 2100 under et scenarie med højt CO2 ₂ emissioner.

Deoxygenering af denne art påvirker biodiversitet og fødevæv; og negativt påvirker fødevaresikkerheden og levebrød for de mennesker, der er afhængige af det.

Fakta

Så hvor efterlader dette vores mantra?

Selvom det er forkert at sige, at havet leverer 50% af den ilt, vi indånder, det er rigtigt at sige, over geologiske tidsskalaer, havet har leveret en stor del af den ilt, vi optager i dag. Det er også helt korrekt at sige, at havet er ansvarlig for 50% af primærproduktionen på Jorden, opretholde vores fødevaresystem.

Og selvom vi ikke bør bekymre os om den fremtidige forsyning af ilt, som mennesker kan trække vejret i i fremtiden, vi bør bekymre os om, at fisk i stigende grad bliver fordrevet fra ekspanderende havområder, der er opbrugt på ilt.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.