Основной путь поступления кислорода в атмосферу – Мировой океан

Зелёные лёгкие планеты, тайга, Амазонские джунгли — всё это звучит красиво и убедительно. Но данные Национального управления океанических и атмосферных исследований США (NOAA) говорят о другом. Примерно половина всего кислорода, который мы вдыхаем, возникает не на суше, а в водах мирового океана. И главные герои этого процесса — не гигантские водоросли и не киты, а микроскопические существа, которых даже нельзя разглядеть без микроскопа. Более того, один вид бактерий, о котором большинство людей даже не слышало, производит кислорода больше, чем все тропические леса вместе взятые!

Главными «генераторами» кислорода в морских водах являются микроскопические водоросли, бактерии и цианобактерии, которые дрейфуют в верхних слоях океана. Среди этих невидимок есть настоящий рекордсмен. Бактерия Prochlorococcus — самый маленький фотосинтезирующий организм на Земле. Её размер составляет меньше 1 микрона (одна миллионная часть метра). В одном миллилитре океанской воды могут жить до нескольких сотен тысяч таких бактерий, а в одном литре — до ста миллионов. Этот кроха производит до 20% всего кислорода в земной биосфере. Один живой организм, который невозможно увидеть глазом, даёт пятую часть воздуха, которым мы все дышим. Это больше, чем все леса Амазонии, Сибири и Конго вместе взятые. Любопытно, что Prochlorococcus была открыта только в 1986 году — до этого мы просто не знали о существовании главного поставщика кислорода на планете.

Однако нужно сделать важное уточнение. Океан не только производит кислород, но и сам его потребляет. Морские животные — от крошечных рачков до китов — дышат кислородом, растворённым в воде. Кроме того, организмы используют кислород для клеточного дыхания, а когда планктон и другие существа отмирают, бактерии разлагают их остатки, также поглощая кислород. Чистый вклад океана в атмосферу — это баланс между тем, что произвели фотосинтезирующие организмы, и тем, что потребили все остальные.

И самое тревожное происходит, когда это равновесие нарушается. В некоторых районах океана случаются массовые «цветения» водорослей, вызванные избытком питательных веществ (часто из-за удобрений, смываемых с полей). Когда эти водоросли отмирают, их разложение съедает весь кислород в воде быстрее, чем он успевает восстановиться. Возникают зоны гипоксии — области с критически низким содержанием кислорода. Их ещё называют мёртвыми зонами. Рыбы, крабы, моллюски — всё, что не может уплыть, погибает.

Одна из самых известных мёртвых зон находится в Мексиканском заливе, куда река Миссисипи выносит тонны удобрений с фермерских полей. Размер этой зоны иногда достигает 20 тысяч квадратных километров — это больше, например, чем площадь Словении или Черногории. По всему миру таких зон уже сотни, и их количество к сожалению, продолжает расти.

Казалось бы, кислород в океане — проблема моря, а не суши. Но это не так. Когда в прибрежных водах падает уровень кислорода, рыба уходит или гибнет, а это прямой удар по рыболовству и экономике прибрежных регионов. Кроме того, океанский кислород влияет на климат и на состав атмосферы в целом. А мёртвые зоны являются индикатором того, что мы слишком агрессивно вмешиваемся в природные циклы, прежде всего через сельскохозяйственные удобрения.

Но есть и хорошие новости. Поскольку главные производители кислорода — это микроскопические организмы, то океан восстанавливается быстрее, чем лес после вырубки. Достаточно сократить поступление избытка азота и фосфора, как планктон возвращается к норме. Уже сейчас NOAA ведёт постоянный мониторинг мёртвых зон и прогнозирует цветения водорослей, чтобы минимизировать ущерб.

Как мы выяснили, главными лёгкими планетами является не лес, а океан. И от того, как мы к нему относимся, зависит, сможет ли он продолжать эту работу по генерации жизненно необходимого газа. Сокращение избыточного использования удобрений, восстановление прибрежных экосистем и поддержка научного мониторинга — это не абстрактные лозунги, а конкретные шаги, которые помогают сохранить баланс.