No hay nada más fundamental para los humanos que la disponibilidad de oxígeno. Pensamos poco en el oxígeno que necesitamos, solo respiramos,pero ¿de dónde viene?

Para arrojar luz sobre esto, declaraciones como «el océano proporciona el 50% del oxígeno que respiramos», o su equivalente, «cada segundo aliento que respiramos proviene del océano», se han convertido en mantras comunes para resaltar la dependencia humana del océano y el riesgo de un menor suministro de oxígeno debido al cambio climático y la degradación ambiental.

Estos mantras son repetidos por políticos de alto perfil, incluidos el enviado climático de Estados Unidos John Kerry y el presidente francés Emmanuel Macron, organizaciones internacionales como la Unesco y la Comisión Europea, e incluso informes prominentes del IPCC y otras instituciones científicas de renombre.

Si bien pueden ser un buen alimento para los discursos, estas afirmaciones tergiversan de dónde proviene realmente el oxígeno que respiramos, y al hacerlo, engañan al público sobre por qué deberíamos intensificar nuestro papel como custodios de los océanos.

¿De dónde obtenemos el oxígeno?

La atmósfera de la Tierra no siempre ha sido tan rica en oxígeno como lo es hoy en día. La atmósfera ahora está compuesta de 21% de oxígeno, pero representó solo el 0,001% de los niveles actuales durante los primeros 2 mil millones de años de la historia de la Tierra.

Es el advenimiento de bacterias y plantas microscópicas del océano (fitoplancton) y, más tarde, plantas más grandes en la tierra, lo que causó el asombroso aumento de oxígeno en nuestra atmósfera. Este oxígeno se deriva de la fotosíntesis, el proceso por el cual las plantas convierten el dióxido de carbono y el agua en materia orgánica y oxígeno.

El oxígeno ha sido relativamente estable a un alto nivel durante los últimos 500 millones de años. Hoy en día, aproximadamente la mitad de la fotosíntesis tiene lugar en el océano y la otra mitad en tierra.

Así que sí, el océano es responsable de aproximadamente el 50% del oxígeno producido en el planeta. Pero no es responsable del 50% del aire que respiramos los humanos. La mayor parte del oxígeno producido por el océano es consumido directamente por los microbios y los animales que viven allí, o como productos vegetales y animales caen al fondo marino. De hecho, la producción neta de oxígeno en el océano es cercana a 0.

Una pequeña fracción de la producción primaria, aproximadamente el 0,1%, escapa a la degradación y se almacena como carbono orgánico en sedimentos marinos, un proceso conocido como bomba biológica de carbono. Este carbono orgánico puede convertirse eventualmente en combustibles fósiles como el carbón, el petróleo y el gas. La pequeña cantidad de oxígeno que se había generado para producir este almacén de carbono puede ser liberada a la atmósfera más tarde. Un proceso similar ocurre también en la tierra, con algo de carbono almacenado en los suelos.

Por lo tanto, el oxígeno que respiramos actualmente proviene de la lenta acumulación de O₂ en la atmósfera soportada por el entierro de materia orgánica a escalas de tiempo muy largas, cientos de millones de años, y no de la producción contemporánea de la biosfera terrestre o oceánica.

Los combustibles fósiles y el aire que respiramos

¿Qué tal las tendencias futuras del oxígeno atmosférico? Ya en 1970, el prominente geoquímico Wally S Broecker reconoció que si quemáramos todas las reservas conocidas de combustibles fósiles, consumiríamos menos del 3% de nuestro depósito de oxígeno.

Si cortáramos o quemáramos todos los bosques y oxidáramos todo el carbono orgánico almacenado en la vegetación y los suelos superiores de todo el mundo, solo conduciría a un pequeño agotamiento del oxígeno atmosférico. Si la fotosíntesis en el océano y en la tierra dejara de producir oxígeno, podríamos seguir respirando durante milenios, aunque sin duda tendríamos otros problemas.

La disminución proyectada del oxígeno atmosférico, incluso en el peor de los casos con la quema masiva de combustibles fósiles y la deforestación, será muy pequeña en relación con el depósito atmosférico muy grande. Los modelos muestran que el contenido de oxígeno en la atmósfera experimentará un cambio de minutos en los próximos 100.000 años en respuesta al uso de combustibles fósiles. Por lo tanto, si bien hay muchas cosas de las que preocuparse en nuestro futuro climático, la disponibilidad de oxígeno para los organismos que respiran aire (incluidos los humanos) no es una de ellas.

Disminución del oxígeno en el océano

Sin embargo, existen causas importantes de preocupación con respecto al contenido de oxígeno en el océano. El depósito de o₂ del océano es vulnerable porque contiene menos del 1% del oxígeno almacenado en la atmósfera. En particular, las regiones oceánicas con oxígeno muy bajo o ausente, denominadas zonas de oxígeno mínimo, se expanden a medida que el planeta se calienta, haciendo que nuevas regiones sean habitables para organismos respiratorios como los peces.

El océano abierto perdido 0,5 3,3% de su oxígeno de valores en el top 1000 metros de 1970-2010, y el volumen de las zonas de mínimo oxígeno se ha incrementado en un 3-8%.

Esta pérdida de oxígeno se debe principalmente al aumento de la estratificación oceánica. En este proceso, la mezcla de la superficie del océano, que se vuelve más cálida y ligera, con las capas oceánicas más profundas y densas es menos eficiente, restringiendo la penetración de oxígeno. La actividad de las enzimas, incluidas las que participan en la respiración, también aumenta generalmente con la temperatura. Por lo tanto, el consumo de oxígeno de las criaturas oceánicas aumenta a medida que el océano se calienta.

Un estudio reciente encontró que las zonas de oxígeno mínimo en el océano abierto se han expandido en varios millones de kilómetros cuadrados y cientos de sitios costeros ahora tienen concentraciones de oxígeno lo suficientemente bajas como para limitar las poblaciones de animales y alterar el ciclo de nutrientes importantes. Se proyecta que el volumen de áreas con bajo contenido de oxígeno crecerá aproximadamente un 7% para el año 2100 en un escenario de altas emisiones de CO₂.

La desoxigenación de este tipo afecta la biodiversidad y las redes alimentarias, y afecta negativamente la seguridad alimentaria y los medios de vida de las personas que dependen de ella.

Los hechos

Entonces, ¿dónde deja esto nuestro mantra?

Si bien es incorrecto decir que el océano proporciona el 50% del oxígeno que respiramos, es correcto decir que, en escalas de tiempo geológicas, el océano ha proporcionado una gran fracción del oxígeno que absorbemos hoy en día. También es perfectamente correcto decir que el océano es responsable del 50% de la producción primaria en la Tierra, sosteniendo nuestro sistema alimentario.

Y si bien no debemos preocuparnos por el suministro futuro de oxígeno para que los humanos respiren en el futuro, debemos preocuparnos por que los peces se vean cada vez más desplazados de las áreas oceánicas en expansión que se agotan en oxígeno.