Szén-dioxid kibocsátás és oxigénkoncentráció

Hogyan hat a jövőbeni felmelegedés és CO₂-kibocsátás az oxigénkoncentrációra?

Az oxigénszint csökken a fosszilis tüzelőanyagok elégetése és más szennyezések miatt. Míg a csökkenés nem érinti közvetlenül az embereket a belélegzett levegő tekintetében, bizonyos ökoszisztémákra sokkal inkább hatással van, különösen a vízi ökoszisztémákra.

Az embereknek és gyakorlatilag a Földön élő összes állatnak oxigénre van szüksége a légzéshez (igen, még a halak is lélegeznek oxigént.) A tudósok világszerte megállapították, hogy a vizeinkben és a levegőben lévő oxigén koncentrációja valóban csökken – mondja Andrew Babbin, oceanográfus, az MIT Föld-, Légkör- és Bolygótudományi Tanszékének (EAPS) kémiai oceanográfia és tengeri mikrobiológia professzora.

Hogy miért? A legnagyobb bűnös a fosszilis tüzelőanyagok elégetése.

Először is beszéljünk a levegőnkben lévő oxigénről, amelyet mi és más állatok minden nap belélegzünk.

Amikor fosszilis tüzelőanyagokat égetünk el, a szén (C) oxigénmolekulákkal (O₂) egyesülve szén-dioxidot (CO₂) képez, amely üvegházhatású gáz, és az éghajlatváltozás fő okozója. Ez a folyamat a levegőnkben lévő oxigénmolekulákat a CO₂-be zárja – ami azt jelenti, hogy az élet számára kevesebb oxigén áll rendelkezésre, amit belélegezhetünk. Ez aggasztóan hangzik, de Babbin szerint a legtöbb tudós számára ez nem jelent szörnyű aggodalmat. Az oxigén a légkör mintegy 20%-át teszi ki, és még a szén-dioxid-kibocsátásunk ellenére is a légkör teljes oxigénszintje csak “nagyon kis mértékben” csökkent.

A mi óceánunkban más a helyzet. Az óceán két fontos módon stabilizálja a légkört: planktonokat és baktériumokat tartalmaz, amelyek a világ oxigénjének 50-80%-át termelik,¹ és vize hatalmas mennyiségű szén-dioxidot nyel el – körülbelül egyharmadát annak a mennyiségnek, amelyet az ember az ipari korszak óta a levegőbe juttatott,² csökkentve ezzel a fosszilis tüzelőanyagok elégetésének hatását. Ahogy a bolygó a megnövekedett CO₂-koncentráció miatt egyre melegebbé válik, az óceánok is felmelegednek. Ahogy a folyadékok felmelegednek, nem tudnak annyi oldott gázt megtartani. Ez azt jelenti, hogy a melegebb óceánok nem tudnak annyi széndioxidot vagy oldott oxigént tárolni, amelyre a tengeri élővilágnak szüksége van a túléléshez.

Bár ezt a hatást leginkább az óceánokban tanulmányozták, a más vízi környezetekben élő élőlények is érezni fogják a hatását – tette hozzá Babbin. “Legyen szó tengervízről, vizes talajról vagy tóról, a vizes rendszerekben található oxigén mennyisége sokkal jobban csökken”, ahogy a bolygó melegszik – mondta.

Nem a globális felmelegedés és az üvegházhatású gázok kibocsátása az egyetlen tényező, amely az óceánok oxigénhiányosodását okozza. A műtrágyák elfolyása és a szennyvízszennyezés óriási mennyiségű nitrogént és más tápanyagot juttat a part menti vizekbe, amelyek a gyorsan növekvő algák számára vízi lakomát jelentenek. Az algavirágzás elzárja a napfényt, és nagyon gyorsan felemészti az oldott oxigént, ami a tengeri élővilág elpusztulásához vezet. Egyes virágzások méreganyagokat is juttatnak a vízbe. A problémák az algák elhalása után is folytatódnak: amikor az algavirágzás elpusztul, a szerves anyag lebomlik, és baktériumokat vonz, amelyek szintén csökkentik az oxigénkészletet. A tudósok ezt a folyamatot “eutrofizációnak” nevezik, és olyan helyeken, mint a Mexikói-öböl, Florida partjai és az Erie-tó, az eutrofizációs események rendszeresen holt zónákat hoznak létre, ahol a vízi élet nem tud létezni, mert egyszerűen nincs elég oxigén.

Mennyire súlyos ez az egész? A legújabb modellek szerint 2100-ra a globális oxigénkoncentráció csökkenése az óceánokban 1% és 7% között lesz.³ Ez súlyos ökoszisztéma-hatásokhoz vezethet, beleértve a biológiai sokféleség csökkenését, a halászati erőforrások zavarát és az algavirágzás növekedését.

Babbin szerint a legjobb esélyünk az oxigénhiány megfékezésére az, ha csökkentjük a fosszilis tüzelőanyagok felhasználását. A másik oldalról viszont van néhány reményteljes stratégia az óceánok és a part menti vizek oxigénellátásának helyreállítására, amelyek közé tartozik az oxigént fotoszintézis útján előállító növények felhasználása. “Ez az, ahol az olyan dolgok, mint a hínárerdők, az osztrigatenyésztés vagy bármely más akvakultúra segíthet valamilyen módon” – mondja. Hozzáteszi, hogy a vízrendszerekbe kerülő toxinok csökkentése lehetővé teheti ezeknek a növényeknek a virágzását, és megakadályozhatja az eutróf eseményeket, amelyek tovább csökkentik az oxigénkészletet.