pro člověka není nic zásadnějšího než dostupnost kyslíku. Málo přemýšlíme o kyslíku, který potřebujeme, jen dýcháme, ale odkud pochází?

abychom to osvětlili, prohlášení jako „oceán poskytuje 50% kyslíku, který dýcháme“ nebo jeho ekvivalent, „každý druhý dech, který dýcháme, pochází z oceánu“, se staly běžnými mantry, které zdůrazňují závislost člověka na oceánu a riziko nižšího přísunu kyslíku v důsledku změny klimatu a degradace životního prostředí.

tyto mantry opakují vysoce postavení politici, včetně amerického vyslance v oblasti klimatu Johna Kerryho a francouzského prezidenta Emmanuela Macrona, mezinárodních organizací, jako je Unesco a Evropská komise, a dokonce i významných zpráv IPCC a dalších renomovaných vědeckých institucí.

i když mohou být dobrým krmivem pro projevy, tato tvrzení zkreslují, odkud kyslík, který dýcháme, skutečně pochází, a přitom uvádějí veřejnost v omyl, proč bychom měli posílit naši roli strážců oceánu.

kde získáme kyslík?

zemská atmosféra nebyla vždy tak bohatá na kyslík jako dnes. Atmosféra je nyní tvořena 21% kyslíku, ale to představovalo jen 0,001% dnešních úrovní během prvních 2 miliard let historie Země.

je to příchod mikroskopických oceánských bakterií a rostlin (fytoplanktonu) a později větších rostlin na zemi, které způsobily ohromující nárůst kyslíku v naší atmosféře. Tento kyslík je odvozen z fotosyntézy-procesu, kterým rostliny přeměňují oxid uhličitý a vodu na organickou hmotu a kyslík.

kyslík je relativně stabilní na vysoké úrovni za posledních 500 milionů let. Dnes se zhruba polovina fotosyntézy odehrává v oceánu a polovina na souši.

takže ano, oceán je zodpovědný za asi 50% kyslíku produkovaného na planetě. Ale není zodpovědný za 50% vzduchu, který my lidé dýcháme. Většina kyslíku produkovaného oceánem je přímo spotřebována mikroby a zvířaty, která tam žijí, nebo jako rostlinné a živočišné produkty spadají na mořské dno. Ve skutečnosti, čistá produkce kyslíku v oceánu se blíží 0.

nepatrný zlomek primární produkce, zhruba 0,1%, uniká degradaci a je uložen jako organický uhlík v mořských sedimentech-proces označovaný jako biologické uhlíkové čerpadlo. Tento organický uhlík se nakonec může změnit na fosilní paliva, jako je uhlí, ropa a plyn. Malé množství kyslíku, které bylo vytvořeno k výrobě tohoto úložiště uhlíku, může být později uvolněno do atmosféry. Podobný proces probíhá také na zemi, s určitým uhlíkem uloženým v půdách.

proto kyslík, který v současné době dýcháme, pochází z pomalé akumulace O₂ v atmosféře podporované pohřbením organické hmoty po velmi dlouhé časové stupnice-stovky milionů let – a nikoli ze současné produkce buď pozemní, nebo oceánské biosféry.

fosilní paliva a vzduch, který dýcháme

a co budoucí trendy atmosférického kyslíku? Již v roce 1970 významný geochemik Wally S Broecker uznal, že pokud spálíme všechny známé zásoby fosilních paliv, spotřebujeme méně než 3% našeho kyslíkového zásobníku.

pokud bychom měli snížit nebo spálit všechny lesy a oxidovat veškerý organický uhlík uložený ve vegetaci a horních půdách po celém světě, vedlo by to pouze k malému vyčerpání atmosférického kyslíku. Pokud by fotosyntéza v oceánu a na souši přestala produkovat kyslík, mohli bychom pokračovat v dýchání po tisíciletí, i když bychom určitě měli jiné problémy.

předpokládaný pokles atmosférického kyslíku, a to i v nejhorších scénářích s masivním spalováním fosilních paliv a odlesňováním, bude ve srovnání s velmi velkým atmosférickým rezervoárem velmi malý. Modely ukazují, že obsah kyslíku v atmosféře zažije v příštích 100 000 letech minutovou změnu v reakci na používání fosilních paliv. Takže zatímco v naší klimatické budoucnosti je mnoho věcí, o které se musíme starat, dostupnost kyslíku pro organismy dýchající vzduch (včetně lidí) není jednou z nich.

pokles kyslíku v oceánu

existují však významné důvody k obavám ohledně obsahu kyslíku v oceánu. Oceánská nádrž O₂ je zranitelná, protože obsahuje méně než 1% kyslíku uloženého v atmosféře. Zejména oceánské oblasti s velmi nízkým nebo nepřítomným kyslíkem, označované jako kyslíkové minimální zóny, se rozšiřují, jak se planeta zahřívá, čímž se nové oblasti stávají obývatelnými pro dýchací organismy, jako jsou ryby.

otevřený oceán ztratil 0,5 až 3,3% své zásoby kyslíku v horních 1000 metrech z let 1970-2010 a objem minimálních zón kyslíku se zvýšil o 3-8%.

tato ztráta kyslíku je primárně způsobena rostoucí stratifikací oceánů. V tomto procesu je míchání povrchového oceánu, které se stává teplejším a lehčím, s hlubšími a hustšími vrstvami oceánu méně účinné a omezuje pronikání kyslíku. Aktivita enzymů, včetně těch, které se podílejí na dýchání, se také obecně zvyšuje s teplotou. Spotřeba kyslíku oceánskými tvory se tak zvyšuje, jak se oceán ohřívá.

nedávná studie zjistila, že minimální zóny kyslíku v otevřeném oceánu se rozšířily o několik milionů kilometrů čtverečních a stovky pobřežních lokalit mají nyní dostatečně nízké koncentrace kyslíku, aby omezily populace zvířat a změnily cyklování důležitých živin. Předpokládá se, že objem oblastí s nízkým obsahem kyslíku vzroste do roku 2100 asi o 7% podle scénáře emisí s vysokým obsahem CO₂.

Deoxygenace tohoto druhu ovlivňuje biologickou rozmanitost a potravinové sítě; a negativně ovlivňuje bezpečnost potravin a živobytí lidí, kteří jsou na něm závislí.

fakta

takže kde to zanechává naši mantru?

i když je nesprávné říci, že oceán poskytuje 50% kyslíku, který dýcháme, je správné říci, že v geologických časových měřítcích poskytl oceán velkou část kyslíku, který dnes přijímáme. Je také naprosto správné říci, že oceán je zodpovědný za 50% primární produkce na Zemi a udržuje náš potravinový systém.

a i když bychom se neměli starat o budoucí dodávku kyslíku, aby lidé mohli v budoucnu dýchat, měli bychom se obávat, že ryby budou stále více vytlačovány z rozšiřujících se oceánských oblastí, které jsou vyčerpány kyslíkem.