🔬 العلوم والتقنية الحيوانات والنباتات
ما هو أكبر مصدر للأكسجين على الأرض؟
محتويات المقال
الجواب باختصار
المحيطات هي أكبر مصدر للأكسجين على كوكب الأرض، إذ ينتج ما يعيش فيها من عوالق نباتية دقيقة الجزء الأكبر من الأكسجين الجوي. أما الغابات الاستوائية فدورها في الإنتاج الصافي أقل بكثير مما يُشاع.
- المحيطات أكبر مصدر للأكسجين، والفضل يعود إلى العوالق النباتية المجهرية لا النباتات الكبيرة.
- الأمازون لا تنتج 20% من أكسجين الأرض؛ إنتاجها الصافي أقرب إلى التوازن لأنها تستهلك أكسجينًا بالتنفس والتحلل.
- النباتات تنتج الأكسجين نهارًا وتستهلكه ليلًا، والمهم هو الفرق بين الإنتاج والاستهلاك.
- الشعاب المرجانية تغطي مساحة صغيرة من قاع المحيط لكنها تساهم بحصة ملحوظة من إنتاج الأكسجين البحري.
- الغلاف الجوي يحتوي على نحو 21% أكسجين، ولا خطر من نفاد الأكسجين في أي أفق قريب.
أكبر مصدر للأكسجين على كوكب الأرض هو المحيطات، وتحديدًا العوالق النباتية الدقيقة التي تسبح في طبقاتها العليا. هذه الكائنات المجهرية تنتج الجزء الأكبر من الأكسجين الذي نتنفسه، بينما تساهم النباتات البرية والغابات بنسبة أقل بكثير مما يظن كثيرون.
كيف تنتج المحيطات الأكسجين؟
المنتج الرئيسي ليس الطحالب الكبيرة التي نراها على الشواطئ، بل العوالق النباتية (phytoplankton)، وهي كائنات مجهرية تعيش قرب سطح الماء حيث يصلها ضوء الشمس. تمتص ثاني أكسيد الكربون وتستخدم الضوء لتحويله مع الماء إلى سكر وأكسجين، في عملية التمثيل الضوئي.
تنتشر هذه الكائنات في مساحات شاسعة من المحيطات، ولذلك يتجاوز مجموع إنتاجها ما تنتجه كل الغابات والمساحات الخضراء على اليابسة. وهي أيضًا أساس السلسلة الغذائية البحرية، إذ تتغذى عليها الأسماك الصغيرة والقشريات.
لماذا لا تكون الغابات هي المصدر الأول؟
الغابات تنتج الأكسجين نهارًا عبر التمثيل الضوئي، لكنها تستهلك جزءًا كبيرًا منه ليلًا عبر التنفس، وعند تحلل الأوراق والخشب الميت. الفارق بين ما تنتجه وما تستهلكه هو ما يصل فعليًا إلى الغلاف الجوي.
في غابات مستقرة وقديمة، مثل جزء كبير من الأمازون، يكون هذا الفارق الصافي قريبًا من التوازن. لذلك لا تصح الفكرة الشائعة بأن الأمازون تنتج 20% من أكسجين الأرض؛ فهي تنتج جزءًا من الأكسجين العالمي لكنها تستهلك قدرًا مقاربًا له.
الغابات الشابة سريعة النمو تنتج أكسجينًا صافيًا أكبر نسبيًا، لأن أشجارها تخزن الكربون في جذوعها وأوراقها بوتيرة أسرع. ومع ذلك، يبقى مجموع إنتاج المحيطات هو الأكبر.
عوامل تؤثر على إنتاج الأكسجين في البحر
إنتاج العوالق النباتية ليس ثابتًا، فهو يتغير بحسب الموسم والمنطقة. في الصيف تزداد كثافتها في نصف الكرة الشمالي، وفي الشتاء تنخفض. وهناك عوامل أخرى تؤثر عليه:
- ارتفاع درجة حرارة الماء يقلل الأكسجين المذاب ويؤثر على نشاط العوالق.
- تلوث المحيطات بالبلاستيك والمعادن الثقيلة يضر بنمو هذه الكائنات.
- زيادة حموضة الماء الناتجة عن ارتفاع ثاني أكسيد الكربون تغير التوازن الكيميائي الذي تعتمد عليه.
هذه العوامل لا تلغي دور المحيطات كمصدر أول، لكنها تؤثر على كفاءته وقدرته على الاستمرار.
مصادر أخرى تساهم بحصص أصغر
إلى جانب المحيطات والغابات، توجد مصادر أخرى تنتج الأكسجين بكميات أقل:
- الأراضي الرطبة والمستنقعات: غنية بالنباتات وتنتج أكسجينًا رغم صغر مساحتها مقارنة بالمحيطات.
- الشعاب المرجانية: تغطي نسبة ضئيلة من قاع المحيط، لكن الطحالب التي تعيش داخلها تجعلها مساهمة ملحوظة في إنتاج الأكسجين البحري.
- التربة والكائنات الدقيقة: بعض البكتيريا والفطريات تنتج الأكسجين كمنتج ثانوي لعملياتها الأيضية، لكن مساهمتها محدودة.
الأشجار في المدن تساهم أيضًا في تنقية الهواء، لكن دورها في إنتاج الأكسجين على مستوى الكوكب يبقى ثانويًا مقارنة بالمحيطات.
هل يمكن أن ينفد الأكسجين من الأرض؟
الغلاف الجوي يحتوي على نحو 21% من الأكسجين، وهي كمية ضخمة. حتى لو توقفت كل عمليات التمثيل الضوئي فجأة، سيستغرق انخفاض الأكسجين بشكل ملموس آلاف السنين. المشكلة العملية ليست في نفاد الأكسجين، بل في الحفاظ على التوازن البيئي الذي يضمن استمرار إنتاجه.
تدمير الشعاب المرجانية، أو تلوث المحيطات، أو إزالة الغابات، كلها تؤثر على هذا التوازن بطرق معقدة. لذلك فإن السؤال الأهم ليس فقط من ينتج أكبر قدر من الأكسجين، بل كيف نحافظ على الأنظمة التي تنتجه.
أسئلة شائعة
هل الأمازون تنتج 20% من أكسجين الأرض؟
لا، هذه معلومة شائعة لكنها غير دقيقة. الأمازون تنتج جزءًا من الأكسجين العالمي، لكنها تستهلك قدرًا قريبًا منه عبر التنفس وتحلل المواد العضوية، فإنتاجها الصافي أقل بكثير من 20%.
هل يمكن أن ينفد الأكسجين من الغلاف الجوي؟
عمليًا لا، لأن الغلاف الجوي يحتوي على نحو 21% من الأكسجين، وحتى لو توقف التمثيل الضوئي بالكامل فسيستغرق انخفاضه بشكل ملحوظ آلاف السنين. الخطر الحقيقي هو اختلال التوازن البيئي وليس النفاد الكامل.
أي أنواع الأشجار تنتج أكبر كمية من الأكسجين؟
الأشجار سريعة النمو ذات الأوراق الكثيفة والمساحة الورقية الكبيرة، مثل الأوكالبتوس والحور، تنتج أكسجينًا أكثر في فترة زمنية قصيرة. لكن العمر وحجم الشجرة وظروف النمو كلها عوامل مؤثرة أيضًا.