Brände im Amazonas-Regenwald haben in den letzten Tagen weltweit Aufmerksamkeit erregt. Der brasilianische Präsident Jair Bolsonaro, der 2019 sein Amt antrat, versprach in seiner Kampagne, den Umweltschutz zu verringern und die landwirtschaftliche Entwicklung im Amazonasgebiet zu fördern, und er scheint dieses Versprechen eingehalten zu haben.
Das Wiederaufleben der Waldrodung im Amazonasgebiet, das nach einem Höhepunkt im Jahr 2004 um mehr als 80% zurückgegangen war, ist aus vielen Gründen alarmierend. Tropenwälder beherbergen viele Arten von Pflanzen und Tieren, die nirgendwo anders zu finden sind. Sie sind wichtige Zufluchtsorte für die Ureinwohner und enthalten enorme Kohlenstoffvorräte wie Holz und andere organische Stoffe, die sonst zur Klimakrise beitragen würden.
Einige Medienberichte haben darauf hingewiesen, dass Brände im Amazonasgebiet auch den Luftsauerstoff bedrohen, den wir atmen. Der französische Präsident Emmanuel Macron hat am 22. August getwittert, dass "der Amazonas-Regenwald - die Lunge, die 20% des Sauerstoffs unseres Planeten produziert - in Flammen steht".
Die oft wiederholte Behauptung, dass der Amazonas-Regenwald 20% des Sauerstoffs unseres Planeten produziert, beruht auf einem Missverständnis. Tatsächlich stammt fast der gesamte atmungsaktive Sauerstoff der Erde aus den Ozeanen, und es gibt genug davon, um Millionen von Jahren zu halten. Es gibt viele Gründe, von den diesjährigen Amazonasbränden entsetzt zu sein, aber die Sauerstoffversorgung der Erde zu erschöpfen, gehört nicht dazu.
Sauerstoff aus Pflanzen
Als Atmosphärenforscher konzentriere ich mich hauptsächlich auf den Austausch verschiedener Gase zwischen der Erdoberfläche und der Atmosphäre. Viele Elemente, einschließlich Sauerstoff, zirkulieren ständig zwischen landgestützten Ökosystemen, den Ozeanen und der Atmosphäre auf messbare und quantifizierbare Weise.
Nahezu der gesamte freie Luftsauerstoff wird von Pflanzen durch Photosynthese erzeugt. Etwa ein Drittel der Landphotosynthese findet in tropischen Wäldern statt, von denen sich der größte im Amazonasbecken befindet.
Nahezu der gesamte Sauerstoff, der jedes Jahr durch Photosynthese erzeugt wird, wird jedoch von lebenden Organismen und Bränden verbraucht. Bäume werfen ständig tote Blätter, Zweige, Wurzeln und andere Abfälle ab, die ein reiches Ökosystem von Organismen, hauptsächlich Insekten und Mikroben, ernähren. Die Mikroben verbrauchen dabei Sauerstoff.
Waldpflanzen produzieren viel Sauerstoff und Waldmikroben verbrauchen viel Sauerstoff. Infolgedessen ist die Nettoproduktion von Sauerstoff durch Wälder - und in der Tat alle Landpflanzen - sehr nahe bei Null.
Sauerstoffproduktion in den Ozeanen
Damit sich Sauerstoff in der Luft ansammelt, muss ein Teil der organischen Substanz, die Pflanzen durch Photosynthese produzieren, aus dem Kreislauf entfernt werden, bevor sie verbraucht werden kann. Normalerweise geschieht dies, wenn es schnell an Orten ohne Sauerstoff vergraben wird - am häufigsten im Tiefseeschlamm unter Gewässern, denen bereits Sauerstoff entzogen wurde.
Dies geschieht in Gebieten des Ozeans, in denen ein hoher Nährstoffgehalt große Algenblüten befruchtet. Tote Algen und andere Abfälle sinken in dunkles Wasser, wo sich Mikroben davon ernähren. Wie ihre Kollegen an Land verbrauchen sie dafür Sauerstoff und verbrauchen ihn aus dem Wasser um sie herum.
Unterhalb von Tiefen, in denen Mikroben Sauerstoff entzogen haben, fällt organische Substanz auf den Meeresboden und wird dort begraben. Sauerstoff, den die Algen beim Wachsen an der Oberfläche produzieren, bleibt in der Luft, da er nicht von Zersetzern verbraucht wird.
Diese vergrabene Pflanzenmasse am Meeresboden ist die Öl- und Gasquelle. Eine geringere Menge an Pflanzenmaterial wird unter sauerstofffreien Bedingungen an Land vergraben, hauptsächlich in Torfmooren, in denen der Grundwasserspiegel die mikrobielle Zersetzung verhindert. Dies ist das Ausgangsmaterial für Kohle.
Nur ein winziger Teil - vielleicht 0,0001% - der globalen Photosynthese wird auf diese Weise durch Bestattung umgeleitet und trägt somit zum Luftsauerstoff bei. Aber über Millionen von Jahren hat sich der verbleibende Sauerstoff, der durch dieses winzige Ungleichgewicht zwischen Wachstum und Zersetzung zurückbleibt, angesammelt und bildet das Reservoir an atmungsaktivem Sauerstoff, von dem alles Tierleben abhängt. Es hat seit Millionen von Jahren rund 21% des Volumens der Atmosphäre schweben lassen.
Ein Teil dieses Sauerstoffs kehrt durch chemische Reaktionen mit Metallen, Schwefel und anderen Verbindungen in der Erdkruste an die Oberfläche des Planeten zurück. Wenn Eisen beispielsweise in Gegenwart von Wasser Luft ausgesetzt wird, reagiert es mit Luftsauerstoff unter Bildung von Eisenoxid, einer Verbindung, die allgemein als Rost bekannt ist. Dieser Prozess, der als Oxidation bezeichnet wird, hilft bei der Regulierung des Sauerstoffgehalts in der Atmosphäre.
Halten Sie nicht den Atem an
Obwohl die Photosynthese von Pflanzen letztendlich für atmungsaktiven Sauerstoff verantwortlich ist, trägt nur ein verschwindend kleiner Teil dieses Pflanzenwachstums tatsächlich zum Sauerstoffspeicher in der Luft bei. Selbst wenn alle organischen Stoffe auf der Erde auf einmal verbrannt würden, würde weniger als 1% des weltweiten Sauerstoffs verbraucht.
Insgesamt bedroht die Umkehrung Brasiliens beim Schutz des Amazonas den Luftsauerstoff nicht in nennenswerter Weise. Selbst eine enorme Zunahme von Waldbränden würde zu schwer messbaren Sauerstoffveränderungen führen. Es gibt genug Sauerstoff in der Luft, um Millionen von Jahren zu halten, und die Menge wird eher durch die Geologie als durch die Landnutzung bestimmt. Die Tatsache, dass dieser Anstieg der Entwaldung einige der artenreichsten und kohlenstoffreichsten Landschaften der Erde bedroht, ist Grund genug, sich dem zu widersetzen.
