Branden in het Amazone-regenwoud hebben de afgelopen dagen wereldwijd de aandacht getrokken. De Braziliaanse president Jair Bolsonaro, die in 2019 aantrad, beloofde in zijn campagne om de milieubescherming te verminderen en de landbouwontwikkeling in de Amazone te vergroten, en hij lijkt die belofte te zijn nagekomen.
De heropleving van boskap in de Amazone, die na een piek in 2004 met meer dan 80% was gedaald, is om vele redenen alarmerend. Tropische bossen herbergen vele soorten planten en dieren die nergens anders voorkomen. Ze zijn belangrijke toevluchtsoorden voor inheemse volkeren en bevatten enorme hoeveelheden koolstof als hout en ander organisch materiaal dat anders zou bijdragen aan de klimaatcrisis.
Sommige media-accounts hebben gesuggereerd dat branden in de Amazone ook de atmosferische zuurstof die we inademen, bedreigen. De Franse president Emmanuel Macron tweette op 22 augustus dat "het Amazone-regenwoud - de longen die 20% van de zuurstof op onze planeet produceren - in brand staat".
De vaak herhaalde bewering dat het Amazone-regenwoud 20% van de zuurstof van onze planeet produceert, is gebaseerd op een misverstand. In feite is bijna alle ademende zuurstof van de aarde afkomstig uit de oceanen, en er is genoeg om miljoenen jaren mee te gaan. Er zijn veel redenen om ontzet te zijn door de branden in het Amazonegebied van dit jaar, maar de zuurstoftoevoer naar de aarde is daar niet één van.
Zuurstof uit planten
Als atmosferisch wetenschapper richt veel van mijn werk zich op de uitwisseling van verschillende gassen tussen het aardoppervlak en de atmosfeer. Veel elementen, waaronder zuurstof, bewegen voortdurend tussen op het land gevestigde ecosystemen, de oceanen en de atmosfeer op manieren die gemeten en gekwantificeerd kunnen worden.
Vrijwel alle vrije zuurstof in de lucht wordt door fotosynthese door planten geproduceerd. Ongeveer een derde van de fotosynthese op het land vindt plaats in tropische bossen, waarvan de grootste zich in het Amazonebekken bevindt.
Maar vrijwel alle zuurstof die jaarlijks door fotosynthese wordt geproduceerd, wordt verbruikt door levende organismen en branden. Bomen werpen constant dode bladeren, twijgen, wortels en ander afval af, dat een rijk ecosysteem van organismen voedt, voornamelijk insecten en microben. De microben verbruiken daarbij zuurstof.
Bosplanten produceren veel zuurstof en bosmicroben verbruiken veel zuurstof. Als gevolg hiervan is de netto zuurstofproductie door bossen - en inderdaad alle landplanten - bijna nul.
Zuurstofproductie in de oceanen
Om zuurstof op te hopen in de lucht, moet een deel van het organische materiaal dat planten produceren door fotosynthese uit de circulatie worden verwijderd voordat het kan worden geconsumeerd. Meestal gebeurt dit wanneer het snel wordt begraven op plaatsen zonder zuurstof - meestal in diepzeemodder, onder wateren die al zuurstofarm zijn.
Dit gebeurt in delen van de oceaan waar grote hoeveelheden voedingsstoffen grote algenbloei bemesten. Dode algen en ander afval zinken weg in donker water, waar microben zich ermee voeden. Net als hun tegenhangers op het land verbruiken ze hiervoor zuurstof, waardoor ze uit het water om hen heen opraken.
Onder dieptes waar microben zuurstofwater hebben gestript, valt de overgebleven organische stof op de oceaanbodem en wordt daar begraven. Zuurstof die de algen aan het oppervlak produceerden terwijl deze groeide, blijft in de lucht omdat het niet wordt verbruikt door afbraakproducten.
Dit begraven plantmateriaal op de bodem van de oceaan is de bron van olie en gas. Een kleinere hoeveelheid plantaardig materiaal wordt begraven onder zuurstofvrije omstandigheden op het land, meestal in venen waar het grondwater microbiële afbraak voorkomt. Dit is het bronmateriaal voor steenkool.
Slechts een klein deel - misschien 0,0001% - van de wereldwijde fotosynthese wordt op deze manier omgeleid door begraving en draagt zo bij aan de zuurstof in de lucht. Maar gedurende miljoenen jaren is de resterende zuurstof die door deze kleine onbalans tussen groei en ontbinding is achtergelaten, opgehoopt om het reservoir van ademende zuurstof te vormen, waarvan al het dierenleven afhankelijk is. Het zweeft al miljoenen jaren rond 21% van het volume van de atmosfeer.
Een deel van deze zuurstof keert terug naar het aardoppervlak door chemische reacties met metalen, zwavel en andere verbindingen in de aardkorst. Wanneer ijzer bijvoorbeeld wordt blootgesteld aan lucht in aanwezigheid van water, reageert het met zuurstof in de lucht om ijzeroxide te vormen, een stof die algemeen bekend staat als roest. Dit proces, dat oxidatie wordt genoemd, helpt de zuurstofniveaus in de atmosfeer te reguleren.
Houd je adem niet in
Hoewel fotosynthese van planten uiteindelijk verantwoordelijk is voor ademende zuurstof, draagt slechts een verdwijnend klein deel van die plantengroei daadwerkelijk bij aan de opslag van zuurstof in de lucht. Zelfs als alle organische stof op aarde in één keer zou worden verbrand, zou er minder dan 1% van de zuurstof in de wereld worden verbruikt.
Kortom, Brazilië's omkering van de bescherming van de Amazone vormt geen zinvolle bedreiging voor zuurstof in de lucht. Zelfs een enorme toename van bosbranden zou veranderingen in zuurstof veroorzaken die moeilijk te meten zijn. Er zit genoeg zuurstof in de lucht om miljoenen jaren mee te gaan, en de hoeveelheid wordt bepaald door de geologie in plaats van door landgebruik. Het feit dat deze opkomst van ontbossing enkele van de meest biodiverse en koolstofrijke landschappen op aarde bedreigt, is reden genoeg om ertegen in te gaan.
