Os humanos sempre terão oxigênio para respirar, mas não podemos dizer o mesmo para a vida no oceano

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não há nada mais fundamental para os seres humanos do que a disponibilidade de oxigênio. Pensamos pouco no oxigênio de que precisamos, apenas respiramos, mas de onde vem?Para lançar luz sobre isso, afirmações como” o oceano fornece 50% do oxigênio que respiramos”, ou seu equivalente,” cada segunda respiração que respiramos vem do oceano”, tornaram-se mantras comuns para destacar a dependência humana do oceano e o risco de menor suprimento de oxigênio devido às mudanças climáticas e degradação ambiental.Esses mantras são repetidos por políticos de alto perfil, incluindo o enviado do clima dos EUA John Kerry e o presidente francês Emmanuel Macron, organizações internacionais como a Unesco e a Comissão Europeia, e até relatórios proeminentes do IPCC e outras instituições científicas respeitáveis.Embora possam ser boas forragens para discursos, essas alegações deturpam de onde o oxigênio que respiramos realmente vem e, ao fazê-lo, enganam o público sobre por que devemos intensificar nosso papel como guardiões do oceano.

onde obtemos nosso oxigênio?A atmosfera da terra nem sempre foi tão rica em oxigênio quanto é hoje. A atmosfera é agora composta por 21% de oxigênio, mas representou apenas 0,001% dos níveis atuais durante os primeiros 2 bilhões de anos da história da Terra.É o advento de bactérias e plantas oceânicas microscópicas (fitoplâncton) e, mais tarde, plantas maiores em terra que causaram o aumento impressionante de oxigênio em nossa atmosfera. Este oxigênio é derivado da fotossíntese-o processo pelo qual as plantas transformam dióxido de carbono e água em matéria orgânica e oxigênio.

o oxigênio tem sido relativamente estável em alto nível nos últimos 500 milhões de anos. Hoje, cerca de metade da fotossíntese ocorre no oceano e metade na terra.Portanto, sim, o oceano é responsável por cerca de 50% do oxigênio produzido no planeta. Mas não é responsável por 50% do ar que os humanos respiram. A maior parte do oxigênio produzido pelo oceano é consumida diretamente pelos micróbios e animais que vivem lá, ou à medida que os Produtos vegetais e animais caem no fundo do mar. Na verdade, a produção líquida de oxigênio no oceano é próxima de 0.

 Legenda da figura. Orçamento de oxigênio para o período 1960-2014 (redesenhado de Grégoire et al., 2019)
o oxigênio produzido pela fotossíntese (ou seja, produção primária líquida) no oceano superior é consumido aproximadamente pela respiração dentro da coluna de água, exceto por um pequeno excesso de produção de 0,002 Pmol O2 por ano, o que corresponde ao enterro no fundo do oceano. Redrawn de Grégoire et al., 2019

uma pequena fração da produção primária, cerca de 0,1%, escapa à degradação e é armazenada como carbono orgânico em sedimentos marinhos – um processo conhecido como bomba biológica de carbono. Esse carbono orgânico pode eventualmente se transformar em combustíveis fósseis, como carvão, petróleo e gás. A pequena quantidade de oxigênio que foi gerada para produzir esse armazenamento de carbono pode ser liberada posteriormente para a atmosfera. Um processo semelhante ocorre em terra também, com algum carbono armazenado nos solos.Portanto, o oxigênio que respiramos atualmente vem do Lento acúmulo de O₂ na atmosfera suportado pelo enterro da matéria orgânica por muito tempo-escalas – centenas de milhões de anos – e não da produção contemporânea pela biosfera terrestre ou oceânica.

combustíveis fósseis e o ar que respiramos

que tal as tendências futuras do oxigênio atmosférico? Já em 1970, o proeminente geoquímico Wally s Broecker reconheceu que, se queimássemos todas as reservas conhecidas de combustíveis fósseis, usaríamos menos de 3% de nosso reservatório de oxigênio.Se cortássemos ou queimássemos todas as florestas e oxidássemos todo o carbono orgânico armazenado na vegetação e nos solos superiores em todo o mundo, isso só levaria a um pequeno esgotamento no oxigênio atmosférico. Se a fotossíntese no oceano e na terra parasse de produzir oxigênio, poderíamos continuar respirando por milênios, embora certamente tivéssemos outros problemas.O declínio projetado no oxigênio atmosférico, mesmo nos piores cenários com queima maciça de combustíveis fósseis e desmatamento, será muito pequeno em relação ao grande reservatório atmosférico. Os modelos mostram que o conteúdo de oxigênio na atmosfera experimentará uma mudança de minuto nos próximos 100.000 anos em resposta ao uso de combustíveis fósseis. Portanto, embora haja muitas coisas com que se preocupar em nosso futuro climático, a disponibilidade de oxigênio para organismos que respiram ar (incluindo humanos) não é uma delas.

declínio do oxigênio no oceano

existem causas significativas de preocupação com o conteúdo de oxigênio no oceano, no entanto. O reservatório de O₂ do oceano é vulnerável porque contém menos de 1% do oxigênio armazenado na atmosfera. Em particular, as regiões oceânicas com oxigênio muito baixo ou ausente, chamadas de zonas mínimas de oxigênio, se expandem à medida que o planeta aquece, tornando novas regiões habitáveis para organismos respiratórios como peixes.

o oceano aberto perdeu 0,5 a 3,3% de seu estoque de oxigênio nos 1000 metros superiores de 1970-2010, e o volume de zonas mínimas de oxigênio aumentou 3-8%.

esta perda de oxigênio é principalmente devido ao aumento da estratificação do oceano. Nesse processo, a mistura do oceano superficial, que se torna mais quente e leve, com as camadas oceânicas mais profundas e densas é menos eficiente, restringindo a penetração de oxigênio. A atividade das enzimas, incluindo as envolvidas na respiração, também geralmente aumenta com a temperatura. Assim, o consumo de oxigênio por criaturas oceânicas aumenta à medida que o oceano aquece.

o fitoplâncton e as algas verde-azuladas florescem na Finlândia
A maior parte do oxigênio produzido pelo oceano é consumida diretamente pelos micróbios e animais que vivem lá. Sean Doran

um estudo recente descobriu que as zonas mínimas de oxigênio no oceano aberto se expandiram em vários milhões de quilômetros quadrados e centenas de locais costeiros agora têm concentrações de oxigênio baixas o suficiente para limitar as populações animais e alterar o ciclo de nutrientes importantes. O volume de áreas com baixo teor de oxigênio deve crescer cerca de 7% até 2100, sob um cenário de altas emissões de CO₂.

a desoxigenação desse tipo afeta a biodiversidade e as teias alimentares; e afeta negativamente a segurança alimentar e os meios de subsistência das pessoas que dela dependem.

os fatos

então, onde isso deixa nosso mantra?Embora seja incorreto dizer que o oceano fornece 50% do oxigênio que respiramos, é correto dizer que, em escalas de tempo geológicas, o oceano forneceu uma grande fração do oxigênio que ingerimos hoje. Também é perfeitamente correto dizer que o oceano é responsável por 50% da produção primária na Terra, sustentando nosso sistema alimentar.E, embora não devamos nos preocupar com o futuro suprimento de oxigênio para os humanos respirarem no futuro, devemos nos preocupar com o fato de os peixes serem cada vez mais deslocados das áreas oceânicas em expansão que estão esgotadas em oxigênio.

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Beth Daley

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Carlos M. Duarte a reçu des financims de King Abdullah University of Science and Technology and Oceans2050.Fortunat Joos é pesquisadora do Instituto de Física, clima e Meio Ambiente e do centro Oeschger de pesquisa sobre Mudanças Climáticas da Universidade de Berna. Reconhece o financiamento da Fundação Nacional da ciência da Suíça (#200020_200511) e do Programa de investigação e inovação Horizonte 2020 da União Europeia ao abrigo das Convenções de subvenção n. o 820989 (project COMFORT) e n. o 821003 (project 4C). O trabalho reflete apenas a visão dos autores; a Comissão Europeia e a sua agência de execução não são responsáveis por qualquer utilização que possa ser feita das informações que o trabalho contém.

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