Non c'è niente di più fondamentale per l'uomo della disponibilità di ossigeno. Diamo poco pensiero all'ossigeno di cui abbiamo bisogno, respiriamo solo, ma da dove viene?

Per fare luce su questo, affermazioni come "l'oceano fornisce il 50% dell'ossigeno che respiriamo, "o il suo equivalente, "ogni secondo respiro che respiriamo viene dall'oceano, "sono diventati mantra comuni per evidenziare la dipendenza umana dall'oceano e il rischio di un minore apporto di ossigeno a causa dei cambiamenti climatici e del degrado ambientale.

Questi mantra vengono ripetuti da politici di alto profilo, tra cui l'inviato statunitense per il clima John Kerry e il presidente francese Emmanuel Macron, organizzazioni internazionali come l'Unesco e la Commissione Europea, e persino importanti rapporti dell'IPCC e di altre rinomate istituzioni scientifiche.

Anche se possono essere un buon foraggio per i discorsi, queste affermazioni travisano la provenienza dell'ossigeno che respiriamo, e così facendo, fuorviare il pubblico sul motivo per cui dovremmo intensificare il nostro ruolo di custodi degli oceani.

Dove prendiamo il nostro ossigeno?

L'atmosfera terrestre non è sempre stata così ricca di ossigeno come lo è oggi. L'atmosfera è ora composta dal 21% di ossigeno, ma rappresentava solo lo 0,001% dei livelli odierni durante i primi 2 miliardi di anni della storia della Terra.

È l'avvento di batteri e piante oceanici microscopici (fitoplancton) e, dopo, piante più grandi sulla terra che hanno causato l'incredibile aumento di ossigeno nella nostra atmosfera. Questo ossigeno deriva dalla fotosintesi, il processo mediante il quale le piante trasformano l'anidride carbonica e l'acqua in materia organica e ossigeno.

L'ossigeno è rimasto relativamente stabile ad un livello elevato negli ultimi 500 milioni di anni. Oggi, circa la metà della fotosintesi avviene nell'oceano e metà sulla terraferma.

Quindi sì, l'oceano è responsabile di circa il 50% dell'ossigeno prodotto sul pianeta. Ma non è responsabile del 50% dell'aria che respiriamo noi umani. La maggior parte dell'ossigeno prodotto dall'oceano viene consumato direttamente dai microbi e dagli animali che vi abitano, o quando i prodotti vegetali e animali cadono sul fondo del mare. Infatti, la produzione netta di ossigeno nell'oceano è vicina a 0.

Una piccola frazione della produzione primaria, circa lo 0,1%, sfugge alla degradazione e viene immagazzinato come carbonio organico nei sedimenti marini, un processo denominato pompa biologica del carbonio. Questo carbonio organico può eventualmente trasformarsi in combustibili fossili come carbone, olio e gas. La piccola quantità di ossigeno che è stata generata per produrre questo deposito di carbonio può essere successivamente rilasciata nell'atmosfera. Un processo simile si verifica anche a terra, con un po' di carbonio immagazzinato nel suolo.

Perciò, l'ossigeno che attualmente respiriamo proviene dal lento accumulo di O ₂ nell'atmosfera sostenuta dalla sepoltura di materia organica su scale temporali molto lunghe - centinaia di milioni di anni - e non dalla produzione contemporanea da parte della biosfera terrestre o oceanica.

I combustibili fossili e l'aria che respiriamo

Che ne dici delle tendenze future dell'ossigeno atmosferico? Già nel 1970, l'eminente geochimico Wally S Broecker riconobbe che se dovessimo bruciare tutte le riserve conosciute di combustibili fossili, useremmo meno del 3% del nostro serbatoio di ossigeno.

Se dovessimo tagliare o bruciare tutte le foreste e ossidare tutto il carbonio organico immagazzinato nella vegetazione e nei suoli migliori in tutto il mondo, porterebbe solo a un piccolo esaurimento dell'ossigeno atmosferico. Se la fotosintesi nell'oceano e sulla terraferma smettesse di produrre ossigeno, potremmo continuare a respirare per millenni, anche se avremmo sicuramente altri problemi.

Il previsto declino dell'ossigeno atmosferico, anche negli scenari peggiori con massiccia combustione di combustibili fossili e deforestazione, sarà molto piccolo rispetto al serbatoio atmosferico molto grande. I modelli mostrano che il contenuto di ossigeno nell'atmosfera subirà un piccolo cambiamento nei prossimi 100, 000 anni in risposta all'uso di combustibili fossili. Quindi, mentre ci sono molte cose di cui preoccuparsi nel nostro futuro climatico, la disponibilità di ossigeno per gli organismi che respirano aria (compresi gli esseri umani) non è uno di questi.

Declino dell'ossigeno nell'oceano

Ci sono importanti motivi di preoccupazione per quanto riguarda il contenuto di ossigeno nell'oceano, però. L'oceano è O ₂ serbatoio è vulnerabile perché contiene meno dell'1% dell'ossigeno immagazzinato nell'atmosfera. In particolare, regioni oceaniche con ossigeno molto basso o assente, denominate zone minime di ossigeno, espandersi man mano che il pianeta si riscalda, rendendo nuove regioni abitabili per la respirazione di organismi come i pesci.

L'oceano aperto ha perso dallo 0,5 al 3,3% della sua scorta di ossigeno nei primi 1000 metri dal 1970 al 2010, e il volume delle zone minime di ossigeno è aumentato del 3-8%.

Questa perdita di ossigeno è principalmente dovuta all'aumento della stratificazione degli oceani. In questo processo, il mescolamento della superficie dell'oceano, che diventa più caldo e leggero, con gli strati oceanici più profondi e densi è meno efficiente, limitando la penetrazione dell'ossigeno. L'attività degli enzimi compresi quelli coinvolti nella respirazione, inoltre generalmente aumenta con la temperatura. Così, il consumo di ossigeno da parte delle creature oceaniche aumenta man mano che l'oceano si riscalda.

Uno studio recente ha scoperto che le zone con un minimo di ossigeno in mare aperto si sono espanse di diversi milioni di chilometri quadrati e centinaia di siti costieri hanno ora concentrazioni di ossigeno sufficientemente basse da limitare le popolazioni animali e alterare il ciclo di importanti nutrienti. Si prevede che il volume delle aree a basso contenuto di ossigeno aumenterà di circa il 7% entro il 2100 in uno scenario di alta CO ₂ emissioni.

La deossigenazione di questo tipo colpisce la biodiversità e le reti trofiche; e influisce negativamente sulla sicurezza alimentare e sui mezzi di sussistenza delle persone che da essa dipendono.

I fatti

Allora, dove finisce questo nostro mantra?

Sebbene non sia corretto dire che l'oceano fornisce il 50% dell'ossigeno che respiriamo, è corretto dire che, su scale temporali geologiche, l'oceano ha fornito una grande frazione dell'ossigeno che assumiamo oggi. È anche perfettamente corretto affermare che l'oceano è responsabile del 50% della produzione primaria sulla Terra, sostenere il nostro sistema alimentare.

E anche se non dovremmo preoccuparci della futura fornitura di ossigeno che gli umani respireranno in futuro, dovremmo preoccuparci che i pesci vengano sempre più spostati dalle aree oceaniche in espansione che sono prive di ossigeno.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.