İnsan yaşamı için oksijenin varlığı, tartışmasız en temel gerekliliklerden biridir. Bu ihtiyacın kökenini açıklamak için, “okyanuslar soluduğumuz oksijenin %50’sini sağlar” ya da “her iki nefesten biri denizden gelir” gibi ifadeler sıkça kullanılır. Ancak bu ifadeler, soluduğumuz oksijenin gerçek kaynağını tam olarak yansıtmaz.
Okyanus Oksijen Verir mi?
Bugünkü atmosfer, yaklaşık %21 oranında oksijen içerir. Ancak Dünya’nın ilk iki milyar yılı boyunca bu oran %0,001’in altındaydı. Bu büyük değişim, mikroskobik okyanus bakterileri, fitoplanktonlar ve daha sonra ortaya çıkan karasal bitkilerin, fotosentez yoluyla karbondioksit ve suyu organik madde ile oksijene dönüştürmeleri sayesinde gerçekleşti. Bu süreçte oksijen üretimi, okyanus ve kara ortamlarında kabaca eşit dağıldı.
Bu durum, denizlerin insanlar tarafından solunan havadaki oksijenin %50’sini sağladığı anlamına gelmez. Okyanusta üretilen oksijenin büyük bölümü, su kolonunda yaşayan mikroorganizmalar ve diğer canlılar tarafından hızla tüketilir. Ayrıca, organik maddenin deniz tabanına çökmesiyle oksijenin bir kısmı kaybolur. Bu nedenle okyanustaki net oksijen üretimi, sıfıra çok yakındır.
Oksijenin Gerçek Kaynağı Nedir?
Fitoplanktonların gerçekleştirdiği fotosentez sonucu oluşan oksijenin yalnızca küçük bir bölümü (yaklaşık %0,1), ayrışmadan kurtularak deniz çökellerinde karbon olarak depolanır. Bu süreç, biyolojik karbon pompası olarak bilinir. Zamanla bu karbon, kömür, petrol veya doğalgaz gibi fosil yakıtlara dönüşür.
Bu süreçle açığa çıkan oksijen, atmosferde yavaş yavaş birikerek bugünkü seviyelere ulaşmıştır. Aynı mekanizma kara ekosistemlerinde de geçerlidir. Bu nedenle bugün soluduğumuz oksijenin kaynağı, kara ya da deniz ekosistemlerinin günümüzdeki oksijen üretimi değil, milyonlarca yıl boyunca organik maddenin gömülmesiyle atmosferde biriken oksijendir.
Tüm Ormanlar Yok Olursa Oksijen Biter mi?
Gelecekte atmosferik oksijen düzeyinin nasıl değişeceği konusunda kaygılanmaya gerek yoktur. 1970’te jeokimyacı Wally S. Broecker, tüm fosil yakıt rezervleri yakılsa bile atmosferdeki oksijenin yüzde üçünden azının tükeneceğini ortaya koymuştur.
Tüm ormanlar kesilse veya yansa ve dünya genelinde bitki örtüsü ile yüzey topraklarında depolanan organik karbon tamamen oksitlense bile, atmosferik oksijen miktarında yalnızca sınırlı bir azalma meydana gelir.
Modeller, fosil yakıt kullanımına bağlı olarak önümüzdeki 100.000 yıl içinde atmosferik oksijen miktarının yalnızca çok küçük bir değişim göstereceğini öngörmektedir. Bu nedenle, iklim geleceğimizde kaygılanmamız gereken pek çok konu olsa da, hava soluyan canlılar için oksijenin tükenmesi bunlardan biri değildir.
Okyanuslardaki Oksijen Azalımı İle İlgili Endişelenmemiz Gerekir
Okyanustaki oksijen içeriği konusunda ciddi endişeler vardır. Okyanus, atmosferde depolanan oksijenin yüzde birinden azını barındırdığı için bu rezerv oldukça hassastır.
Özellikle oksijenin çok düşük olduğu veya tamamen bulunmadığı bölgeler, yani oksijen minimum bölgeleri, gezegen ısındıkça genişler. Bu durum, balık gibi oksijenle soluyan organizmalar için yeni yaşam alanlarının kullanılamaz hale gelmesine yol açar.
1970-2010 yılları arasında, açık okyanusun ilk 1000 metresindeki oksijen stoğunun yüzde 0,5 ila 3,3’ü kaybolmuştur. Aynı dönemde, oksijen minimum bölgelerinin hacmi yüzde 3 ila 8 oranında artmıştır.
Bu oksijen kaybının başlıca nedeni, artan okyanus tabakalaşmasıdır. Bu süreçte, yüzey okyanusu daha sıcak ve hafif hale geldikçe, onun daha soğuk ve yoğun olan derin tabakalarla karışması zorlaşır. Bu durum oksijenin derinlere ulaşmasını kısıtlar. Ayrıca, solunum gibi biyolojik süreçlerde görev alan enzimlerin etkinliği genellikle sıcaklıkla artar. Sonuç olarak, okyanus ısındıkça deniz canlılarının oksijen tüketimi de artar.
Araştırmalar, açık okyanustaki oksijen minimum bölgelerinin birkaç milyon kilometrekare genişlediğini ve artık yüzlerce kıyı bölgesinde oksijen düzeylerinin hayvan popülasyonlarını sınırlayacak ve önemli besin elementlerinin döngüsünü değiştirecek kadar düşük olduğunu gösteriyor. Yüksek CO₂ salımı senaryosunda, düşük oksijenli alanların hacminin 2100 yılına kadar yaklaşık yüzde 7 artacağı öngörülmektedir.
Bu tür bir oksijen azalması, biyolojik çeşitliliği ve besin ağlarını olumsuz etkiler. Aynı zamanda, bu ekosistemlere bağımlı olan toplumların gıda güvenliğini ve geçim kaynaklarını da tehdit eder.
Sonuç olarak
Okyanusun soluduğumuz oksijenin yüzde 50’sini sağladığını söylemek doğru değildir. Ancak jeolojik zaman ölçeklerinde okyanusun, bugün soluduğumuz oksijenin önemli bir kısmını ürettiği doğrudur. Ayrıca, okyanusun Dünya’daki birincil üretimin yüzde 50’sinden sorumlu olduğu ifadesi tamamen doğrudur. Bu üretim, küresel gıda sistemimizi destekler.
İnsanların gelecekte soluyacak oksijen arzı konusunda endişelenmesine gerek yoktur. Fakat, oksijen bakımından yoksullaşan ve giderek genişleyen okyanus bölgelerinden balıkların zorunlu olarak uzaklaşması, üzerinde ciddi şekilde durulması gereken bir sorundur.
Kaynaklar ve ileri okumalar
- Humans will always have oxygen to breathe. But we can’t say the same for ocean life. Yayınlanma tarihi: 12 Ağustos 2021; Bağlantı: Humans will always have oxygen to breathe. But we can’t say the same for ocean life. /
- Lyons, T., Reinhard, C. & Planavsky, N. The rise of oxygen in Earth’s early ocean and atmosphere. Nature 506, 307–315 (2014). https://doi.org/10.1038/nature13068
- Breitburg D, Levin LA, Oschlies A, Grégoire M, Chavez FP. Conley DJ, Garçon V, Gilbert D, Gutiérrez D, Isensee K. Jacinto GS, Limburg KE, Montes I, Naqvi SWA, Pitcher GC. Rabalais NN, Roman MR, Rose KA, Seibel BA,.Telszewski M, Yasuhara M, Zhang J. Declining oxygen in the global ocean and coastal waters. Science. 2018 Jan 5;359(6371):eaam7240. doi: 10.1126/science.aam7240. PMID: 29301986.
Matematiksel
