人类将永远有氧气可以呼吸但我们不能对海洋生物说同样的话

对人类来说，没有什么比氧气的可用性更重要了。我们很少考虑我们需要的氧气，我们只是呼吸，但它从哪里来?

为了阐明这一点，诸如“海洋提供了我们呼吸的50% 的氧气”或类似的“我们呼吸的每一秒呼吸都来自海洋”之类的陈述已成为强调人类对海洋依赖的常见口头禅由于气候变化和环境退化导致氧气供应减少的风险。

包括气候特使约翰克里和法国埃马纽埃尔马克龙在内的知名政界人士、合国教科文组织和委员会等国际组织，甚至IPCC和其他知名科学机构的重要报告都重复了这些口头禅。

虽然它们可能是演讲的好素材，但这些说法歪曲了我们呼吸的氧气的实际来源，并在这样做的过程中误导了公众，让他们知道为什么我们应该加强我们作为海洋监护人的角色。

我们从哪里获得氧气?

地球大气并不总是像今天这样富含氧气。大气现在由21% 的氧气组成，但在地球历史的前 20 亿年中，它仅占当今水平的 0.001%。

正是微小的海洋细菌和植物(浮游植物)以及后来陆地上更大的植物的出现，导致了我们大气中氧气的惊人增加。这种氧气来自光合作用——植物将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程。

在过去的 5 亿年中，氧气一直处于相对稳定的较高水平。今天，大约一半的光合作用发生在海洋和陆地上。

所以是的，海洋产生了地球上大约 50% 的氧气。但它对我们人类呼吸的 50% 的空气没有责任。海洋产生的大部分氧气被生活在那里的微生物和动物直接消耗，或者作为植物和动物产品落入海底。事实上，海洋中氧气的净产量接近于0。

初级产品的一小部分，大约 0.1%，不会降解并以有机碳的形式储存在海洋沉积物中——这一过程被称为生物碳泵。这种有机碳最终可能会转化为煤、石油和天然气等化石燃料。产生这种碳储存所产生的微量氧气稍后可以释放到大气中。类似的过程也发生在陆地上，一些碳储存在土壤中。

因此，目前我们呼吸的氧气来源于0的缓慢积累2在大气中的埋葬支持的有机物通过无论是陆地或海洋在很长的时间尺度，数亿年，而不是从现代生产生物圈。

海洋产生的大部分氧气直接被生活在那里的微生物和动物消耗掉。图片来源：肖恩·多兰，CC BY-NC-ND

化石燃料和我们呼吸的空气

大气氧的未来趋势如何?早在 1970 年，著名的地球化学家Wally S Broecker 就认识到，如果我们燃烧所有已知的化石燃料储备，我们将消耗不到 3% 的氧气储备。

如果我们砍伐或烧毁所有森林并氧化储存在全球植被和表层土壤中的所有有机碳，只会导致大气中氧气的少量消耗。如果海洋和陆地上的光合作用停止产生氧气，我们可以继续呼吸数千年，尽管我们肯定会遇到其他问题。

即使在大规模燃烧化石燃料和森林砍伐的最坏情况下，预计大气氧含量的下降与非常大的大气库相比也将非常小。模型显示，在接下来的 100,000 年中，由于化石燃料的使用，大气中的氧气含量将发生微小的变化。因此，虽然在我们的气候未来有很多事情需要担心，但呼吸空气的生物(包括人类)的氧气供应并不是其中之一。

海洋中的氧气减少

然而，人们对海洋中的氧气含量存在重大担忧。海洋的 O 2水库很脆弱，因为它所储存的氧气不到大气中储存的氧气的 1%。特别是，氧气含量极低或缺氧的海洋区域，被称为最低氧区，随着地球变暖而扩大，使新的区域适合鱼类等呼吸生物。

1970-2010 年，公海前 1000 米的氧气储量减少了0.5% 至 3.3%，最低含氧区的体积增加了 3-8%。

这种氧气损失主要是由于海洋分层增加。在这个过程中，变得更暖、更轻的表层海洋与更深、更密集的海洋层的混合效率较低，限制了氧气的渗透。酶的活性，包括与呼吸有关的酶，通常也随着温度的升高而增加。因此，海洋生物的耗氧量随着海洋变暖而增加。

最近的一项研究发现，公海中的氧气最低区扩大了数百万平方公里，数百个沿海地区现在的氧气浓度低到足以限制动物种群并改变重要营养物质的循环。在高 CO 2排放情景下，预计到2100 年，低氧地区的面积将增长约 7%。

这种脱氧会影响生物多样性和食物网;并对依赖粮食的人们的粮食安全和生计产生负面影响。

事实

那么这让我们的口头禅在哪里呢?

虽然说海洋提供了我们呼吸的 50% 的氧气是不正确的，但可以正确地说，在地质时间尺度上，海洋提供了我们今天吸入的大部分氧气。海洋负责地球上 50% 的初级生产，维持我们的食物系统，这也是完全正确的。

虽然我们不应该担心未来人类呼吸的氧气供应，但我们应该担心鱼类越来越多地从氧气耗尽的扩大海洋区域中流离失所。

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