سیاره زمین جو زمین
بر پایه‌ی ۵ منبع علمی

چرا اکسیژن هوا تموم نمی‌شه؟

برشی از زمین که بالاش جنگل و دریا و آسمونه، مولکول‌های اکسیژن از درخت‌ها و دریا بالا می‌رن و توی آسمون پخشن، و زیر کف دریا لایه‌های تیره‌ی بقایای گیاه و جلبکِ دفن‌شده توی گل‌ولای قدیمی دیده می‌شه
4 دقیقه کاوش آخرین به‌روزرسانی: ۱۶ آبان ۱۴۰۵
مفهوم‌های این کاوش فتوسنتز تجزیه پلانکتون سوخت فسیلی
این کاوش را چطور دوست داری دنبال کنی؟ ۴ ارائه‌ی دیگر در راه‌اند
روخوانی نوشتار هنوز آماده نیست
به‌زودی

پاسخ کوتاه چون اکسیژن هوا یه انبار خیلی بزرگه. گیاه‌ها و جاندارهای ریز دریا با فتوسنتز اکسیژن می‌سازن، ولی وقتی همون ماده‌ی گیاهی خورده می‌شه، می‌سوزه یا می‌پوسه، همون مقدار اکسیژن دوباره مصرف می‌شه. اکسیژن هوا از یه سهم ناچیز جمع شده: ماده‌ی گیاهی‌ای که توی گل‌ولای کف دریا دفن شده و هیچ‌وقت تجزیه نشده، و این سهم میلیون‌ها سال روی هم جمع شده. حتی اگه همه‌ی گیاه‌ها و خاک‌های زمین یه‌جا بسوزن، فقط کمی بیشتر از یک درصد این انبار کم می‌شه.

انباری که با هر نفس سراغش می‌ری

همین الان که داری این رو می‌خونی، با هر نفس یه کم اکسیژن از هوا برمی‌داری. هر جونور و هر آتیش هم همین کار رو می‌کنه. پس چرا این انبار خالی نمی‌شه؟

اول ببین این انبار چقدر بزرگ و چقدر ثابته. سهم اکسیژن از هوا دست‌کم چند میلیون ساله که تقریباً عوض نشده. حالا فرض کن همه‌ی گیاه‌ها و خاک‌های زمین یه‌جا آتیش بگیرن. بعدش اکسیژن هوا فقط کمی بیشتر از یک درصد کم می‌شه.

پس پرسش اصلی اینه که این‌همه اکسیژن از کجا اومده.

سهم اکسیژن از حجم هوا ۲۱٪ حدود یک‌پنجم هوایی که نفس می‌کشی اکسیژنه.

چرخه‌ای که سرجمعش صفره

گیاه دی‌اکسید کربن هوا و آب رو برمی‌داره و ازشون ماده‌ی گیاهی می‌سازه، یعنی برگ و چوب و میوه. اکسیژن هم از همین کار، یعنی فتوسنتز، بیرون میاد.

اون ماده‌ی گیاهی یا خورده می‌شه، یا خود گیاه برای زنده موندن مصرفش می‌کنه، یا بعد از مردن تجزیه می‌شه. هر کدوم که باشه، همون مقدار اکسیژنی که آزاد شده بود دوباره مصرف می‌شه و همون دی‌اکسید کربن به هوا برمی‌گرده. پس این چرخه سرجمع نه اکسیژن رو زیاد می‌کنه، نه کمش می‌کنه.

درخت‌ها حدود نصف اکسیژنی رو که می‌سازن خودشون مصرف می‌کنن. بیشترِ بقیه‌اش رو میکروب‌ها و حشره‌هایی مصرف می‌کنن که برگ و چوب مرده رو تجزیه می‌کنن، و آتیش‌سوزی‌ها هم سهمی دارن. برای همین اکسیژنی که کل خشکی سرجمع به هوا اضافه می‌کنه نزدیک صفره. این حرف رایج هم که آمازون یک‌پنجم اکسیژن دنیا رو می‌سازه اشتباهه. جنگل‌های گرمسیری حدود یک‌سوم فتوسنتز خشکی رو انجام می‌دن، ولی تقریباً همه‌ی اکسیژنی که می‌سازن توی خود جنگل مصرف می‌شه.

دریا هم همین‌طوره. حدود نصف اکسیژنی که هر سال روی زمین ساخته می‌شه کار پلانکتون‌هاست، یعنی جاندارهای ریز دریا. جاندارهای دریا هم تقریباً همون‌قدر اکسیژن رو دوباره مصرف می‌کنن.

یک واژه فتوسنتز (Photosynthesis) ساختن ماده‌ی گیاهی از دی‌اکسید کربن و آب، که اکسیژن آزاد می‌کنه.

سهم کوچیکی که از چرخه بیرون می‌مونه

اگه چرخه سرجمع صفره، اکسیژن هوا از کجا جمع شده؟ از یه نشتی خیلی کوچیک. از هر یک میلیون تکه ماده‌ی گیاهی که فتوسنتز می‌سازه، حدود یه تکه‌اش از چرخه بیرون می‌مونه.

این سهم، بقایای جلبک‌ها و گیاه‌هاییه که توی گل‌ولای کف دریا یا توی مرداب‌های بی‌اکسیژن دفن می‌شن. اون‌جا هیچ‌وقت تجزیه نمی‌شن، پس اکسیژنی که موقع ساختنشون آزاد شده بود هیچ‌وقت پس گرفته نمی‌شه و توی هوا می‌مونه. این سهم هر سال ناچیزه، ولی میلیون‌ها سال روی هم جمع شده و انبار رو پر کرده.

اون طرف ترازو هم یه چیزی هست. سنگ‌های قدیمی‌ای که از رسوب کف دریاها درست شدن کم‌کم به سطح زمین میان و از آتشفشان‌ها هم گاز بیرون میاد. این سنگ‌ها و گازها با اکسیژن هوا ترکیب می‌شن و ازش کم می‌کنن. سطح اکسیژن هوا رو کشمکش همین دو طرف تعیین می‌کنه، اون هم توی مقیاس میلیون‌ها سال. برای همین کاشتن یا بریدن درخت سطح اکسیژن هوا رو جابه‌جا نمی‌کنه.

تقریباً همه‌ی اکسیژنی که گیاه‌ها و پلانکتون‌ها می‌سازن دوباره مصرف می‌شه. فقط حدود یه تکه از هر یک میلیون تکه ماده‌ی گیاهی زیر گل‌ولای کف دریا دفن می‌شه و اکسیژنش توی هوا می‌مونه. همین لایه‌های خیلی نازک، میلیون‌ها سال روی هم جمع شدن و انبار اکسیژن هوا رو ساختن، و سنگ‌های قدیمی و آتشفشان‌ها از اون طرف کمی ازش کم می‌کنن.

جایی که واقعاً داریم ازش برمی‌داریم

با این همه، اکسیژن هوا واقعاً داره کم می‌شه و پژوهشگرها بیش از سی ساله که هر سال اندازه‌اش می‌گیرن.

دلیل اصلیش سوزوندن زغال‌سنگ و نفت و گازه، یعنی سوخت فسیلی. این سوخت‌ها از همون ماده‌ی گیاهی دفن‌شده‌ی قدیمی درست شدن. سوزوندنشون همون نشتی کوچیک رو برعکس می‌کنه و اکسیژنی رو که موقع دفن شدنشون توی هوا مونده بود دوباره مصرف می‌کنه.

ولی از اول دوران صنعتی تا حدود بیست سال پیش، کل این کاهش حدود یک‌دهم درصد اکسیژن هوا بوده. حتی اگه همه‌ی سوخت فسیلی زمین رو بسوزونیم، توی بدترین حالت کمتر از دو درصد اکسیژن هوا کم می‌شه. سوزوندن ذخیره‌هایی که تا امروز پیدا شدن اکسیژن هوای کنار دریا رو همون‌قدر کم می‌کنه که حدود ۷۰ متر بالاتر بری.

سوزوندن سوخت هوا رو از یه راه دیگه هم عوض می‌کنه، و ردش رو باید توی دی‌اکسید کربن گرفت، نه توی اکسیژن.

اکسیژن هوا انباریه که میلیون‌ها سال از سهم کوچیکی از فتوسنتز پر شده و چرخه‌ی روزمره تقریباً بهش دست نمی‌زنه. حتی سوزوندن همه‌ی سوخت فسیلی هم فقط یه تکه‌ی کوچیکش رو مصرف می‌کنه.

چرا این پرسش مهم است دفعه‌ی بعد که بشنوی با سوختن یه جنگل نفسمون بند میاد، می‌دونی اکسیژنی که نفس می‌کشی ذخیره‌ی میلیون‌ها ساله‌ست و درخت‌های امسال نساختنش. و می‌دونی کاری از ما که بیشتر از همه به این ذخیره دست می‌زنه سوزوندن سوخت فسیلیه.

این پاسخ از کجا آمده

هر چیزی که بالا خواندی از این ۵ منبع بیرون آمده. اگر خواستی خودت سرچشمه را ببینی، لینک‌ها همین‌جاست.

۵ منبع
۱ Keeling et al. (2021), Projected Impacts of Future Climate Change, Ocean Acidification, and Management on Atmospheric O2 (Frontiers in Physiology) بخش اول، دوم، سوم و چهارم — چرخه‌ی فتوسنتز و مصرف، اندازه‌ی ذخیره‌ی اکسیژن، نقش زمین‌شناسی و سقف کاهش با سوخت فسیلی پژوهش داوری‌شده ۲ Scripps O2 Program, Frequently Asked Questions (Scripps Institution of Oceanography) بخش چهارم — اندازه‌گیری سالانه‌ی کاهش اکسیژن و نقش سوخت فسیلی نهاد رسمی ۳ How much oxygen comes from the ocean? (NOAA National Ocean Service) بخش دوم — سهم پلانکتون‌های دریا در ساختن اکسیژن نهاد رسمی ۴ Yadvinder Malhi (2021), Rainforests are not the lungs of our planet (University of Oxford) بخش اول، دوم و سوم — سهم ثابت اکسیژن هوا، مصرف اکسیژن جنگل‌ها و دفن ماده‌ی گیاهی نهاد رسمی ۵ Scott Denning (2019), No, the Amazon fires won't deplete the Earth's oxygen supply (The Conversation / PBS NewsHour) بخش اول، دوم، سوم و چهارم — ادعای آمازون، تولید خالص نزدیک صفر، دفن ماده‌ی گیاهی و نقش زمین‌شناسی رسانه‌ی علمی