D'on ve realment l'oxigen que respirem?

Per creença popular, pensem que l'oxigen que respirem ve de les plantes. Però, d'on ve realment? Se sap que durant la respiració, els animals, inclòs l'home, prenen oxigen del medi ambient i alliberen diòxid de carboni.

També sabem que les plantes absorbeixen diòxid de carboni de l'atmosfera i durant la fotosíntesi capturen carboni i alliberen oxigen. Per tant, sembla raonable concloure que l'oxigen que respirem és produït per les plantes.

Tant és així que un estudi de la Fundació Espanyola per a la Ciència i la Tecnologia sobre la percepció pública de la ciència, en avaluar la cultura científica de la societat, va donar la resposta veritable o falsa següent: L'oxigen que respirem prové de les plantes. La majoria respon que aquesta afirmació és certa i que el cos considera normal aquesta reacció.

Però, de fet, si comptem tot l'oxigen que respirem, la proporció que produeixen les plantes és insignificant. La majoria tenen orígens diferents.

Els arbres no són gaire productius

oxigen que respirem

Les plantes, com tots sabem, són organismes fotosintètics que produeixen oxigen a canvi de carboni retingut sempre que hi hagi llum solar i els estomes estiguin oberts. Els estomes són vàlvules microscòpiques a les fulles que permeten l'intercanvi de gasos entre la planta i l'atmosfera.

Entre les plantes, els arbres són els més apreciats, potser perquè es pensa que com més gran és l'arbre més productiu és. Tot i això, els arbres no són tan efectius com pensem.

A les plantes hi ha una relació entre la superfície fotosintètica i la biomassa: com més gran és la relació, més gran és l'eficiència de la producció d'oxigen.

Els arbres són molt bons per emmagatzemar carboni: capturen carboni de l'atmosfera i l'emmagatzemen als teixits durant dècades o fins i tot segles; mentre que les pastures de vida curta alliberen ràpidament aquest carboni a terra.

A més, la fusta triga molt a descompondre's: fins i tot un arbre mort reté carboni als seus teixits durant molt de temps. Però quan es tracta de producció d'oxigen, hi ha moltes altres plantes superiors.

La major part de la massa d‟un arbre es compon d‟arrels, troncs, branques i escorça, parts de l‟arbre que no contenen clorofil·la i, per tant, no realitzen la fotosíntesi. A més a més, molts d'aquests teixits viuen i respiren consumint oxigen.

Herbes vs. arbres

La fotosíntesi es limita a les fulles i altres teixits respiratoris i l'equilibri final de producció d'oxigen és baix. En comparació, quan es tracta de la fotosíntesi, les plantes herbàcies amb tiges verdes també realitzen la fotosíntesi de manera molt més eficient.

Per descomptat, una herba produeix menys oxigen que un arbre, però si ho comparem des del punt de vista de l'equilibri de biomassa, cent tones de plantes herbàcies produeixen més oxigen que cent tones d'arbres.

De fet, si es mira el bosc en conjunt, un paisatge format principalment per arbres, arbustos i plantes herbàcies també conté alguns animals i microorganismes que viuen dins i al terra. Tots els organismes que respiren inhalen oxigen i exhalen diòxid de carboni; ia la nit el bosc encara respira però no fa la fotosíntesi.

En resum, tant se val quanta fotosíntesi facin les plantes d'un bosc, la quantitat neta d'oxigen que tot l'ecosistema subministra a l'atmosfera sol ser aproximadament zero. Per tant, se sol concloure que el balanç és neutral.

Com més petit és el cos, més gran és la productivitat

Hi ha altres organismes que són fins i tot més productius que les plantes, es tracta de les algues. Fins i tot les plantes herbàcies més petites tenen parts que no participen a la fotosíntesi, com els feixos vasculars i les arrels. Aquests òrgans no produeixen oxigen però la planta sí que el consumeix durant la respiració.

Cal destacar que, en alguns grups d'algues, especialment les filamentoses o unicel·lulars, totes les cèl·lules que componen l'organisme són capaces de fer la fotosíntesi.

Quan tot l'organisme fa la fotosíntesi, l'eficiència de la producció d'oxigen augmenta significativament. Totes les tiges i arrels reben llum, i cada cèl·lula produeix oxigen. Això vol dir que si cent tones de plantes herbàcies produeixen més oxigen que cent tones d'arbres, cent tones d'algues produeixen encara més oxigen.

A diferència dels ecosistemes terrestres, on la producció neta d'oxigen és relativament baixa i manté un equilibri neutre, als ecosistemes aquàtics l'equilibri net és positiu. De fet, fins al 85% de l'oxigen alliberat a l'atmosfera cada any és produït per microorganismes fotosintètics a l'aigua.

També hi ha diferències en l'efectivitat entre ells. Passant a l'estructura cel·lular, els eucariotes tenen una cèl·lula amb nucli i orgànuls, un dels quals és el cloroplast. Encara que els cloroplasts realitzen la fotosíntesi, la resta de la cèl·lula continua metabolitzant-se i respirant. No obstant això, un organisme procariòtic com els cianobacteris és en si mateix un cloroplast viu. Dedica la major part del seu metabolisme a la fotosíntesi.

En aquest sentit, els cianobacteris del gènere Prochromococcus són els organismes fotosintètics més petits coneguts, caracteritzats per tenir la fotosíntesi més eficient, a més de tenir el nombre més gran conegut d'organismes vius. La seva població global s'estima en tres bilions de milions d'individus (un seguit de 27 zeros) Contenen la meitat de tota la clorofil·la del planeta, i només Prochromococcus marinus proporciona el 20% de l'oxigen residual que s'allibera a l'atmosfera durant cada any.

L'oxigen que respirem va ser generat a la prehistòria

oxigen que respirem

Arribats a aquest punt, podríem pensar que, en molta major mesura que les plantes, les algues i els cianobacteris (amb Prochromococcus marinus al capdavant), serien aquests els organismes que produirien l'oxigen que respirem. Tornarem a cometre un gran error.

Aquests organismes marins són els que produeixen la major quantitat d'oxigen, però hi ha un límit que no es pot superar i té a veure amb la fotosíntesi. Aquesta reacció química allibera una molècula d'oxigen per cada molècula de diòxid de carboni absorbida. És un equilibri indestructible.

Atès que la concentració de diòxid de carboni a l'atmosfera és inferior al 0,05%, si totes les algues i cianobacteris del món absorbissin immediatament tot el carboni de l'atmosfera i alliberessin una quantitat equivalent d'oxigen, aquesta contribució seria molt petita. És un nombre poc rellevant perquè la concentració d'oxigen a l'atmosfera és aproximadament del 21%.

Aquestes concentracions tan enormes d'oxigen atmosfèric no es van crear ahir. L'oxigen que respirem avui és un llegat que ens van deixar els microorganismes fotosintètics prehistòrics. Fa uns 2.800 milions d'anys, els microorganismes van iniciar la fotosíntesi. El progrés evolutiu ha estat tan exitós que s'han diversificat significativament.

Inicialment, tot aquest oxigen va començar a dissoldre's a l'oceà, atrapat per les roques en forma d'òxids i emmagatzemat com a ozó.

Però fa uns 850 milions d'anys, aquests embornals es van saturar i els gasos van començar a alliberar-se a l'atmosfera. Al llarg de centenars de milions d'anys, la concentració d'oxigen a l'aire va augmentar fins a assolir cert equilibri durant el període Càmbric, fa uns 540 milions d'anys.

Des de llavors, els nivells d'oxigen a l'aire s'han mantingut relativament estables, tot i que hi ha hagut fluctuacions. El 21% de l'oxigen que tenim avui és, en gran mesura, el resultat de la producció en massa que va tenir lloc fa entre 540 i 850 milions d'anys.

Per tant, no, no respirem l'oxigen que avui ens proporcionen les plantes, les algues o els cianobacteris, sinó l'oxigen que aquests vells microorganismes van desprendre als inicis dels temps.

Per Álvaro Bayón, biòleg.

Ecoportal.net

Amb informació de: https://www.muyinteresante.es/