آیا واقعا جنگل‌های آمازون ۲۰ درصد اکسیژن ما را تامین می‌کند؟
این روزها اخبار زیادی در خصوص آتش‌سوزی جنگل‌های بارانی آمازون به گوش می‌رسد و رسانه‌های مختلف به‌دنبال علت شدت گرفتن این حادثه و همچنین تأثیرات آن بر اتمسفر زمین هستند. افزایش میزان این آتش‌سوزی عواقب عمده‌ای در سطح آب و هوای منطقه‌ای، تنوع زیستی غنی آمازونی، کیفیت هوا و سلامت انسان خواهد داشت؛ ضمن اینکه پیامدهایی هم در خصوص انتشار جهانی کربن از خود نشان خواهد داد. (البته هنوز هم این تأثیر در مقایسه با دی‌اکسید کربن منتشر شده در اثر احتراق سوخت‌های فسیلی، اندک است). با این حال، یکی از پرسش‌هایی که در این موردمطرح می‌شود، این است: آیا درست است که آمازون ۲۰ درصد از اکسیژن اتمسفر ما را تأمین می‌کند؟ به‌تازگی رئیس‌جمهور فرانسه و دبیر کل سازمان ملل متحد چنین ادعایی را مطرح کرده‌اند. حال آن که چنین بیانیه‌ای از اساس غلط است و از درک ناقص عملکرد اکوسیستم ناشی می‌شود. البته که دلایل زیادی برای نگرانی در مورد آمازون و آتش‌سوزی‌های فعلی وجود دارد؛ اما از بین رفتن اکسیژن جو زمین ربطی به این موضوع ندارد!
جنگل های گرمسیری حدود ۳۴ درصد از فتوسنتز جهانی را تشکیل می‌دهد. شکل زیر، توزیع جهانی فتوسنتز در زمین را نشان می‌دهد. تکه‌های بزرگ قرمز بیان‌گر جنگل‌های بارانی هستند که آمازون نیمی از آن‌ها را شامل می‌شود.
در این میان، فتوسنتر در جنگل‌های گرمسیری در سطح بالایی صورت می‌گیرد؛ زیرا رشد گیاهان در این جنگل‌ها به‌علت نبود زمستان و خشکسالی، طولانی‌مدت است. واحد در نظر گرفته شده برای مقدار کربن در این شکل معادل گرم بر متر مربع است؛
در جدول خلاصه شده این واحد بر مبنای پتاگرم (Pg) آورده شده است. مقداری پتاگرم کربن توسط فتوسنتز جذب و ۲.۶۷ برابر همان مقدار، پتاگرم اکسیژن آزاد می‌شود. هر پتاگرم معادل 15^10 گرم یا هزار میلیون میلیون گرم است! در بعضی موارد به این واحد گیگاتن هم گفته می‌شود.
در عملیات فتوسنتز، دی‌اکسید کربن هوا جذب شده و اکسیژن تولید می‌شود. معادله‌ی مشهور آن را قبلا در کتاب‌های درسی مدرسه دیده‌ایم:
6CO2 + 6H2O —> C6H12O6 + 6O2
به این ترتیب، از نسبت جرم مولکولی O2 (که ۳۲ گرم است) به جرم مولکولی کربن (۱۲ گرم) عدد ۲.۶۷ حاصل می‌شود.
جدول موجود، کل فتوسنتز صورت گرفته در هر یک از بیوم‌های اصلی زمین را نشان می‌دهد. برای محاسبه‌ی اکسیژن تولید شده در این بیوم‌ها لازم است که جمع اعداد کربن را در ۲.۶۷ ضرب کنیم. به این ترتیب، کل اکسیژن تولید شده در زمین معادل ۳۳۰ پتاگرم محاسبه خواهد شد. این در حالی است که آمازون (که تنها نیمی از جنگل‌های بارانی زمین را به خود اختصاص داده است) ۱۶ درصد این مقدار را تولید می‌کند که رقم آن برابر با ۵۴ پتاگرم است. پس این ادعا که با سوختن جنگل‌های آمازون ۲۰ درصد اکسیژن زمین از بین خواهد رفت، می‌تواند از این آمار نشات گرفته باشد.
اما این برداشت فقط بخشی از واقعیت است؛ زیرا فیتوپلانکتون‌های موجود در اقیانوس‌ها هم عمل فتوسنتز را انجام می‌دهند و سالانه ۲۴۰ پتاگرم اکسیژن تولید میکنند. بنابراین کل اکسیژن تولید شده از خشکی و دریا معادل ۵۷۰ پتاگرم در سال خواهد بود. بنابراین، نسبت اکسیژن تولیدی آمازون به کل اکسیژن تولید شده ۹ درصد است که رقم آن از حالت قبل کوچک‌تر و البته جزئی‌تر است.
نکته‌ی مهم‌تر دیگر که معمولا نادیده گرفته می‌شود، این است که آمازون به اندازه‌ای که اکسیژن تولید می‌کند، در مصرف آن هم نقش دارد! این واقعیت در نمودار زیر نشان داده شده است.
گیاهان اکسیژن را از طریق فتوسنتز (فلش سبز رنگ) تولید میکنند. درواقع، گیاهان آمازون معادل بیش از نصف اکسیژنی که تولید کرده‌اند را مصرف خواهند کرد که این مصرف به‌صورت فلش‌های آبی‌رنگ نشان داده شده و بیان‌گر ۶۰ درصد اکسیژن مصرفی آمازون است.متابولیسم گیاهان مانند حیوانات عمل می‌کند. با این تفاوت که این سازوکار در گیاهان کندتر است؛ در هنگام شب که فتوسنتزی صورت نمی‌گیرد، گیاهان یکی از جذب‌کننده‌های محض اکسیژن هستند! در این میان، ۴۰ درصد از سهم اکسیژن باقی‌مانده توسط میکروب‌ها مصرف شده تا شاخ و برگ‌های خشک شده را تجزیه کنند. این فرایند هم با فلش‌های مشکی مشخص شده است. نام این عمل، هتروترفیک است که معکوس عمل فتوسنتز شناخته می‌شود.
بر مبنای این نتیجه‌گیری‌ها، سهم مؤثر اکوسیستم آمازون در مقدار اکسیژن جهان معادل صفر است! همین استدلال، در مورد دیگر اکوسیستم‌های روی کره‌ی زمین (که عمری کم‌تر از چندمیلیون سال دارند) صادق است.
سطح اکسیژن موجود در اتمسفر براساس تعادل نامحسوس فرآیندهای زمین‌شناختی، شیمیایی و بیولوژیکی روی مقیاس‌های زمانی میلیون‌ساله تنظیم می‌شود. از این رو، موارد کوتاه‌مدت (یعنی کم‌تر از چند صد هزار سال!) تأثیری بر رقم اکسیژن اتمسفر زمین نخواهند گذاشت.
شاید لازم نباشد نگران کم شدن اکسیژن جو زمین باشیم، اما افزایش دی‌اکسید کربن اتمسفر جای نگرانی دارد
اتمسفر زمین مملو از اکسیژن است. ۲۰.۹۵ درصد یا ۲۰۹۵۰۰ppm از جو زمین را اکسیژن پر کرده است. در مقابل، میزان غلظت دی‌اکسیدکربن جو معادل ۴۰۵ppmاست که نسبت به میزان اکسیژن بیش از ۵۰۰ برابر کم‌تر است و مقدار سالانه‌ی آن ۲ تا ۳ درصد افزایش پیدا می‌کند. فعالیت‌های انسانی (که ۹۰ درصد آن مربوط به سوخت‌های فسیلی است) باعث شده است تا غلظت اکسیژن نسبت به سال ۱۹۹۰ به میزان ۰.۰۰۵ درصد افت کند. به موازات این فعالیت‌ها، غلظت دی‌اکسید کربن از سال ۱۹۹۰ تا به امروز، ۱۹ درصد افزایش پیدا کرده است. این درصد بسیار قابل‌توجه است؛ زیرا فعالیت‌های انسانی نقش محسوس‌تری در تولید دی‌اکسید کربن داشته‌اند. به همین دلیل، لازم است که در خصوص افزایش سطح دی‌اکسید کربن جو نگران باشیم و لازم نیست که نگران کم شدن مقدار اکسیژن شویم.
نظرات