Det er ikke noe mer grunnleggende for mennesker enn tilgjengeligheten av oksygen. Vi gir liten tanke til oksygenet vi trenger, vi puster bare, men hvor kommer det fra?

for å belyse dette, har utsagn som «havet gir 50% av oksygenet vi puster», eller tilsvarende, «hvert sekund pust vi puster kommer fra havet», blitt vanlige mantraer for å markere menneskelig avhengighet av havet og risikoen for lavere oksygenforsyning på grunn av klimaendringer og miljøforringelse.

disse mantraene gjentas av høyt profilerte politikere, inkludert USAS klimautsending John Kerry og den franske presidenten Emmanuel Macron, internasjonale organisasjoner Som Unesco og Eu-Kommisjonen, og til og med fremtredende rapporter FRA IPCC og andre anerkjente vitenskapelige institusjoner.

selv om de kan være gode mat for taler, misrepresenterer disse påstandene hvor oksygenet vi puster faktisk kommer fra, og dermed villede publikum om hvorfor vi bør øke vår rolle som havvaktere.

Hvor får vi vårt oksygen?

jordens atmosfære har ikke alltid vært så rik på oksygen som den er i dag. Atmosfæren består nå av 21% oksygen, men den utgjorde bare 0, 001% av dagens nivå i Løpet Av De første 2 milliarder årene Av Jordens historie.

det er ankomsten av mikroskopiske havbakterier og planter (fytoplankton) og senere større planter på land som forårsaket den svimlende økningen av oksygen i atmosfæren vår. Dette oksygenet er avledet fra fotosyntese-prosessen der planter gjør karbondioksid og vann til organisk materiale og oksygen.

Oksygen har vært relativt stabilt på et høyt nivå de siste 500 millioner årene. I dag foregår omtrent halvparten av fotosyntesen i havet og halvparten på land.

så ja, havet er ansvarlig for ca 50% av oksygenet som produseres på planeten. Men det er ikke ansvarlig for 50% av luften vi mennesker puster. Det meste av oksygenet som produseres av havet, forbrukes direkte av mikrober og dyr som bor der, eller som planter og animalske produkter faller til havbunnen. Faktisk er nettoproduksjonen av oksygen i havet nær 0.

en liten brøkdel av primærproduksjonen, omtrent 0,1%, unnslipper nedbrytning og lagres som organisk karbon i marine sedimenter – en prosess referert til som den biologiske karbonpumpen. Dette organiske karbonet kan til slutt bli fossilt brensel som kull, olje og gass. Den lille mengden oksygen som hadde blitt generert for å produsere dette karbonlageret, kan senere slippes ut i atmosfæren. En lignende prosess skjer også på land, med noe karbon lagret i jord.

derfor kommer oksygenet vi for tiden puster fra den langsomme opphopningen Av O₂ i atmosfæren støttet av begravelsen av organisk materiale over svært lange tidsskalaer-hundrevis av millioner år – og ikke fra den moderne produksjonen av enten land – eller havbiosfæren.

Fossilt brensel og luften vi puster

hva med fremtidige trender av atmosfærisk oksygen? Så tidlig som i 1970 innså Den fremtredende geokjemisten Wally S Broecker at hvis vi skulle brenne alle kjente fossile brenselreserver, ville vi bruke opp mindre enn 3% av oksygenbeholderen vår.

hvis vi skulle kutte eller brenne alle skoger og oksidere alt organisk karbon lagret i vegetasjon og toppjord over hele verden, ville det bare føre til en liten uttømming i atmosfærisk oksygen. Hvis fotosyntese i havet og på land sluttet å produsere oksygen, kunne vi fortsette å puste i årtusener, selv om vi sikkert ville ha andre problemer.

den forventede nedgangen i atmosfærisk oksygen, selv i verste fall scenarier med massiv forbrenning av fossilt brensel og avskoging, vil være svært liten i forhold til det meget store atmosfæriske reservoaret. Modeller viser at innholdet av oksygen i atmosfæren vil oppleve en liten endring i løpet av de neste 100.000 årene som følge av bruk av fossilt brensel. Så mens det er mange ting å bekymre seg for i vår klima fremtid, er tilgjengeligheten av oksygen for luftpustende organismer (inkludert mennesker) ikke en av dem.

oksygenfall i havet

det er imidlertid betydelige årsaker til bekymring for oksygeninnholdet i havet. Havets o₂-reservoar er sårbart fordi det inneholder mindre enn 1% av oksygenet som er lagret i atmosfæren. Spesielt utvider havområder med svært lavt eller fraværende oksygen, referert til som oksygenminimumssoner, som planeten varmer, noe som gjør nye regioner beboelige for å puste organismer som fisk.

åpent hav mistet 0,5 til 3,3% av oksygenbestanden på de 1000 meterne fra 1970-2010, og volumet av oksygenminimumssoner har økt med 3-8%.

dette oksygentapet skyldes hovedsakelig økende havlagring. I denne prosessen er blandingen av overflatehavet, som blir varmere og lettere, med de dypere og tettere havlagene mindre effektiv, og begrenser penetrasjonen av oksygen. Aktiviteten til enzymer, inkludert de som er involvert i respirasjon, øker også generelt med temperatur. Så øker oksygenforbruket av havdyr som havet varmer.

en nylig studie fant at oksygenminimumssoner i det åpne hav har utvidet seg med flere millioner kvadratkilometer, og hundrevis av kystområder har nå oksygenkonsentrasjoner som er lave nok til å begrense dyrepopulasjoner og endre sykling av viktige næringsstoffer. Volumet av lav-oksygen områder er anslått å vokse med ca 7% av 2100 under et scenario av høy-CO₂-utslipp.

Deoksygenering av denne typen påvirker biologisk mangfold og matnett; og påvirker matsikkerheten og levebrødet til de som er avhengige av det, negativt.

fakta

Så hvor forlater dette vårt mantra?

mens det er feil å si at havet gir 50% av oksygenet vi puster, er det riktig å si at over geologiske tidsskalaer har havet gitt en stor del av oksygenet vi tar inn i dag. Det er også helt riktig å si at havet er ansvarlig for 50% av primærproduksjonen på Jorden, og opprettholder vårt matssystem.

Og mens vi ikke bør bekymre oss for fremtidig tilførsel av oksygen for mennesker å puste i fremtiden, bør vi bekymre oss for at fisk blir stadig fordrevet fra ekspanderende havområder som er utarmet i oksygen.