Ребенком, когда я узнал о том, как растения производят кислород, которым мы дышим, я вообразил, что могу видеть этот кислород в воздухе. Мысленным взором я увидел огромные волны кислорода, поднимающиеся из пышного тропического леса.
Изображение имеет смысл - если растения производят кислород, вполне естественно, что более крупные растения производят больше, а районы с густой растительностью производят больше кислорода, чем районы с редкими растениями. Тропический лес с его множеством уровней растительности, несомненно, производит большую часть нашего кислорода, верно?
Не совсем.
Рассмотрим Амазонку, самый большой тропический лес в мире. По некоторым оценкам, на всю эту территорию приходится всего лишь 6 процентов мирового производства кислорода.
Итак, если пышные тропические леса, наполненные множеством разных видов растений, живущих в несколько хрупкой и конкурентной гармонии, не несут ответственности за создание большей части воздуха, которым мы должны дышать ... откуда он?
И не угрожает ли нам опасность случайно вывести из строя собственный запас воздуха в результате климатической катастрофы?
Земля - голубой мрамор
Важно помнить, что солнечный свет светит на все участки поверхности планеты, включая сушу и воду. Фактически, поскольку около 71 процента Земли покрыто водой , разумно сказать, что Солнце больше светит на воде, чем на суше.
И хотя поверхность океана кажется тусклой, безжизненной и неинтересной по сравнению с пышным тропическим лесом, под поверхностью происходит много всего.
Верхние 200 метров (или примерно 650 футов) океана известны как эпипелагическая зона , от epi-, что означает «над», и pelagic, что означает «поверхность моря». Эта верхняя зона океана поглощает большую часть падающего на нее солнечного света - и заполнена водорослями, одноклеточными растениями, которые цветут от этого света.
Эти водоросли производят огромное количество кислорода просто потому, что его так много растет на большей части океана. Он также является основным источником пищи для значительной части жизни в океане - и выполняет эту роль на протяжении сотен миллионов лет.
По разным оценкам, общий процент кислорода, производимого этими крошечными скромными одноклеточными существами, колеблется от 50 до 85 процентов! И есть одна звезда-прорыв, одноклеточный водорослевой организм под названием Prochlorococcus, который самостоятельно производит примерно 20% кислорода в мире.
Почему эта оценка процентного содержания кислорода в океане так сильно различается? Частично это связано с изменяющейся природой океана - количество солнца, времена года и приливы изменяют уровень кислорода, производимый в любой части открытого океана.
Еще одна проблема заключается в том, что значительная часть производимого кислорода не попадает непосредственно в нашу атмосферу, а остается поглощенной океанами. Так рыба может дышать там, не требуя очень длинных трубок.
Но, наконец, этот кислород иногда может быть использован при резком изменении его производства, когда происходит нечто, называемое вредоносным цветением водорослей или ВЦВ.
Парадокс - слишком много водорослей, нет кислорода
Звучит безумно. Слишком много водорослей растет - и это как-то истощает кислород, вместо того, чтобы создавать больше? Разве больше водорослей не должно означать больше производимого кислорода?
Проблема не в живых водорослях, а в том, что происходит, когда они умирают.
Цветение водорослей проходит в несколько этапов:Цветение вызвано изменением условий. Иногда это естественно, но часто вызвано антропогенными воздействиями, такими как несезонное тепло из-за изменения климата или сток удобрений с ферм.
Огромное количество водорослей растет, забивая воду, «цветя». Водоросли могут выделять токсины, которые убивают морских обитателей, а также могут убивать рыбу и диких животных, накрыв их и задушив.
Когда топливо для цветения заканчивается, водоросли гибнут в огромных количествах. Мертвые водоросли приводят к огромному росту бактерий, которые потребляют кислород из воды, питаясь гниющими водорослями.
Если цветение водорослей достаточно велико, оно оставляет за собой область океана, иногда многие квадратные километры, в которой больше не содержится кислорода в воде для поддержания жизни. Эти регионы известны как «мертвые зоны».У мертвых зон есть целый ряд проблем - они не могут поддерживать рыбу, они могут распространяться, если еще больше удобрений, сточных вод или других загрязняющих стоков вносят свой вклад, и они могут уничтожить важные виды, которые нам нужны для поддержания запасов пищи в океане. цепи.Но в случае с этой статьей мертвые зоны также уменьшают количество производимого кислорода. И хотя это еще не повлияло на нашу атмосферу, ученые предупреждают, что, если мы не уменьшим загрязнение, попадающее в океан и способствующее цветению водорослей, мы можем сделать большую часть наших океанов непригодной для жизни рыб.
В заключение: деревья и леса выглядят зелеными и полными жизни, но они вносят лишь небольшую часть общего кислорода в атмосферу. Большая часть этого кислорода поступает из скромных одноклеточных водорослей, которые растут в океане. Чистая площадь поверхности океана означает, что эти маленькие сгустки зеленого пуха являются крупнейшими производителями кислорода на планете.Однако, хотя они вносят в атмосферу более половины кислорода, они также подвержены цветению, когда водоросли бесконтрольно разрастаются, а затем умирают. Эта смерть приводит к гниению водорослей, которые потребляются бактериями, потребляя гораздо больше кислорода, чем водоросли, производимые в первую очередь.Океан может в конечном итоге оправиться от этого вредоносного цветения водорослей, но для этого потребуется время и устранение причины, что означает сокращение загрязнения, такого как сток удобрений, который попадает в реки, озера и океаны.Трудно увидеть жизнь, изобилующую под поверхностью океана, но мы не можем успокаиваться - если она умрет, пострадает весь мир над уровнем моря.