Các vụ cháy trong rừng nhiệt đới Amazon đã thu hút sự chú ý trên toàn thế giới trong những ngày gần đây. Tổng thống Brazil Jair Bolsonaro, người nhậm chức vào năm 2019, đã cam kết trong chiến dịch của mình nhằm giảm bảo vệ môi trường và tăng sự phát triển nông nghiệp ở Amazon, và ông dường như đã thực hiện đúng lời hứa đó.
Sự hồi sinh của việc phá rừng ở Amazon, nơi đã giảm hơn 80% sau khi đạt đỉnh vào năm 2004, đáng báo động vì nhiều lý do. Rừng nhiệt đới chứa nhiều loài thực vật và động vật không tìm thấy ở nơi nào khác. Chúng là những nơi trú ẩn quan trọng cho người bản địa, và chứa các kho carbon khổng lồ như gỗ và các chất hữu cơ khác có thể góp phần vào cuộc khủng hoảng khí hậu.
Một số tài khoản truyền thông cho rằng các đám cháy ở Amazon cũng đe dọa oxy trong khí quyển mà chúng ta hít thở. Tổng thống Pháp Emmanuel Macron đã tweet vào ngày 22 tháng 8 rằng "rừng mưa Amazon - lá phổi tạo ra 20% oxy của hành tinh chúng ta - đang bốc cháy".
Khiếu nại lặp đi lặp lại rằng rừng nhiệt đới Amazon sản xuất 20% oxy của hành tinh chúng ta dựa trên sự hiểu lầm. Trên thực tế, gần như toàn bộ oxy thở của Trái đất có nguồn gốc từ các đại dương, và có đủ để tồn tại hàng triệu năm. Có nhiều lý do để kinh hoàng bởi vụ cháy Amazon năm nay, nhưng nguồn cung cấp oxy của Trái đất cạn kiệt không phải là một trong số đó.
Oxy từ thực vật
Là một nhà khoa học khí quyển, phần lớn công việc của tôi tập trung vào việc trao đổi các loại khí khác nhau giữa bề mặt Trái đất và bầu khí quyển. Nhiều yếu tố, bao gồm oxy, liên tục luân chuyển giữa các hệ sinh thái trên đất liền, đại dương và bầu khí quyển theo những cách có thể đo lường và định lượng.
Gần như tất cả oxy tự do trong không khí được thực vật tạo ra thông qua quá trình quang hợp. Khoảng một phần ba quang hợp đất xảy ra trong các khu rừng nhiệt đới, phần lớn nhất nằm trong lưu vực sông Amazon.
Nhưng hầu như toàn bộ oxy được tạo ra bởi quá trình quang hợp mỗi năm được tiêu thụ bởi các sinh vật sống và hỏa hoạn. Cây liên tục rụng lá, cành cây, rễ và các loại rác khác, nơi nuôi sống một hệ sinh thái phong phú của các sinh vật, chủ yếu là côn trùng và vi khuẩn. Các vi khuẩn tiêu thụ oxy trong quá trình đó.
Thực vật rừng sản xuất rất nhiều oxy và vi khuẩn rừng tiêu thụ rất nhiều oxy. Kết quả là, việc sản xuất oxy bằng rừng - và thực tế, tất cả các nhà máy trên đất liền - rất gần với không.
Sản xuất oxy trong đại dương
Để oxy tích lũy trong không khí, một số chất hữu cơ mà thực vật tạo ra thông qua quá trình quang hợp phải được loại bỏ khỏi lưu thông trước khi nó có thể được tiêu thụ. Thông thường, điều này xảy ra khi nó bị chôn vùi nhanh chóng ở những nơi không có oxy - phổ biến nhất là trong bùn biển sâu, dưới vùng nước đã cạn kiệt oxy.
Điều này xảy ra ở các khu vực của đại dương nơi có hàm lượng chất dinh dưỡng cao thụ tinh cho sự nở rộ của tảo lớn. Tảo chết và các mảnh vụn khác chìm vào vùng nước tối, nơi vi khuẩn ăn nó. Giống như các đối tác của họ trên đất liền, họ tiêu thụ oxy để làm điều này, làm cạn kiệt nó từ nước xung quanh họ.
Dưới độ sâu nơi vi khuẩn đã tước đi lượng nước oxy, chất hữu cơ còn sót lại rơi xuống đáy đại dương và bị chôn vùi ở đó. Oxy mà tảo sản xuất ở bề mặt khi nó phát triển vẫn tồn tại trong không khí vì nó không được tiêu thụ bởi các chất phân hủy.
Vật chất thực vật bị chôn vùi dưới đáy đại dương này là nguồn dầu khí. Một lượng nhỏ chất thực vật bị chôn vùi trong điều kiện không có oxy trên đất liền, chủ yếu là trong các mỏ than bùn nơi mực nước ngăn chặn sự phân hủy của vi sinh vật. Đây là nguồn nguyên liệu cho than.
Chỉ một phần rất nhỏ - có lẽ là 0,0001% - quang hợp toàn cầu được chuyển hướng bằng cách chôn cất theo cách này, và do đó thêm oxy vào khí quyển. Nhưng qua hàng triệu năm, lượng oxy còn lại do sự mất cân bằng nhỏ này giữa sự tăng trưởng và sự phân hủy đã tích tụ để tạo thành kho chứa oxy thở mà tất cả sự sống của động vật phụ thuộc vào. Nó đã lơ lửng khoảng 21% thể tích khí quyển trong hàng triệu năm.
Một phần oxy này quay trở lại bề mặt hành tinh thông qua các phản ứng hóa học với kim loại, lưu huỳnh và các hợp chất khác trong vỏ Trái đất. Ví dụ, khi sắt tiếp xúc với không khí khi có nước, nó sẽ phản ứng với oxy trong không khí để tạo thành oxit sắt, một hợp chất thường được gọi là rỉ sét. Quá trình này, được gọi là quá trình oxy hóa, giúp điều chỉnh nồng độ oxy trong khí quyển.
Đừng nín thở
Mặc dù quang hợp thực vật chịu trách nhiệm cuối cùng cho oxy thở, nhưng chỉ một phần rất nhỏ của sự tăng trưởng thực vật đó thực sự bổ sung vào kho oxy trong không khí. Ngay cả khi tất cả các chất hữu cơ trên Trái đất bị đốt cháy cùng một lúc, sẽ có ít hơn 1% oxy của thế giới được tiêu thụ.
Tóm lại, sự đảo ngược của Brazil trong việc bảo vệ Amazon không có ý nghĩa đe dọa oxy trong khí quyển. Ngay cả một sự gia tăng lớn trong các vụ cháy rừng cũng sẽ tạo ra những thay đổi về oxy rất khó đo lường. Có đủ oxy trong không khí để tồn tại hàng triệu năm và lượng này được đặt theo địa chất thay vì sử dụng đất. Việc nạn phá rừng này đe dọa một số cảnh quan đa dạng sinh học và giàu carbon nhất trên Trái đất là lý do đủ để phản đối nó.
