Waarom zouden we ons zorgen maken over de toekomst van de aarde? (3)
Eén van de ernstigste fouten van Bas Haring is de bewering dat omdat planten netto helemaal geen zuurstof leveren, de zuurstofproductie helemaal geen goed argument is om regenwouden te behouden. Letterlijk zegt hij: “Regenwouden vormen niet de longen van de aarde en produceren geen zuurstof. … Een plant levert netto helemaal geen zuurstof. En het regenwoud doet dat ook niet” (p.53,54). Dus: wij hebben regenwouden helemaal niet nodig voor zuurstofproductie. Misschien voor andere zaken, maar niet voor zuurstof. Het enige wat hij erkent is dat in het verleden planten extra zuurstof hebben geproduceerd.
Ik illustreer de denkfout met de uiterst nuttige metafoor van de bakker (afkomstig van Jonathan, 14). Daarna komen de harde data. De bakker bakt brood voor klanten, maar eet zelf ook brood. Als de bakker al zijn eigen brood op zou eten, hadden de klanten niets te eten en gaan ze dood. Bas suggereert dat we ook wel zonder bakkers kunnen want ze eten hun eigen brood op; ze produceren netto geen brood! In de bakkermetafoor staan de bakkers voor planten. ‘Planten kunnen we wel missen want ze eten hun eigen zuurstof op’. Nee, planten produceren zuurstof voor zichzelf én voor alle organismen die zuurstof verbruiken. Waaronder wijzelf. Zou je regenwouden en planten in het algemeen verwijderen dan gaat het percentage zuurstof in de atmosfeer onvermijdelijk dalen en gaan wij en alle andere diersoorten uiteindelijk dood. De harde data zijn als volgt:
Annual gain and loss of atmospheric oxygen (Units of 1010 kg O2 per year):
| Gains | |
| Photosynthesis (land) Photosynthesis (ocean) Photolysis of N2O Photolysis of H2O |
16,500 13,500 1.3 0.03 |
| Total Gains | ~ 30,000 |
| Losses – Respiration and Decay | |
| Aerobic Respiration Microbial Oxidation Combustion of Fossil Fuel (anthropogenic) Photochemical Oxidation Fixation of N2 by Lightning Fixation of N2 by Industry (anthropogenic) Oxidation of Volcanic Gases |
23,000 5,100 1,200 600 12 10 5 |
| Losses – Weathering | |
| Chemical Weathering Surface Reaction of O3 |
50 12 |
| Total Losses | ~ 30,000 |
bron: Oxygen cycle
Conclusie: in totaal wordt er op jaarbasis ongeveer evenveel zuurstof geproduceerd (gains) als verbruikt (losses). Daarom blijft het zuurstofpercentage in de atmosfeer al honderden miljoenen jaren constant 21%. Gelukkig maar! NB: merk op dat fotosynthese vrijwel alle zuurstof produceert en dat niet-biologische zuurstofproductie verwaarloosbaar klein is.
De instinker is dus het netto verhaal. Het is niet waar dat alle planten netto evenveel zuurstof per jaar produceren als alle planten verbruiken. Nee. Alle planten produceren evenveel zuurstof als alle levende wezens plus alle antropogene en geologische processen samen verbruiken! Dus: ook het verkeer en de industrie draaien dankzij het surplus zuurstof van planten. Hoe kan dat als planten voor 100% hun eigen zuurstof zouden consumeren?
Stel dat we vandaag al het plantaardig leven vernietigen, dan is volgens bovenstaande tabel na 1 jaar alle zuurstof verbruikt, als er geen zuurstofreservoir in de atmosfeer zou zijn. Maar door het zuurstofreservoir kunnen we langer overleven zonder nieuwe zuurstofproductie. Volgens een schatting zou de zuurstof in de atmosfeer van de aarde na 5.000 jaar tot nul gereduceerd zijn nadat alle fotosynthese gestopt is (bron). Dat betekent dat al véél eerder het zuurstofgehalte tot een onleefbaar niveau gedaald zal zijn. Nog afgezien van het feit dat met het verdwijnen van de fotosynthese ons voedsel ook verdwenen is.
| Een aardige metafoor voor de zuurstofcyclus is geld. Iemands vermogen wordt bepaald door inkomsten (zuurstofproductie), uitgaven (zuurstofconsumptie) en spaargeld (atmosferische zuurstof). Wanneer inkomsten en uitgaven gelijk zijn, blijft het vermogen constant (21% zuurstof). Wanneer je 1 miljoen aan spaargeld bezit, kun je wel met minder of helemaal geen inkomen leven met hetzelfde uitgavepatroon, maar uiteindelijk wordt je vermogen nul (atm. zuurstof = 0%). Deze ongelukkige toestand wordt sneller bereikt als je uitgaven toenemen. |
Nu al daalt de hoeveelheid atmosferische zuurstof met een klein percentage (0.00181% per jaar) door menselijke activiteiten (bron). Volgens Bas Haring (p.47) zou de mens het percentage niet onder de 20% kunnen krijgen. Waar haalt hij dat vandaan? Nergens in het boek noemt hij bronnen! Een populair filosofisch essay met vergaande wetenschappelijke uitspraken zonder bronvermeldingen.
Bas Haring kan het niet over zijn lippen krijgen dat de zuurstof die wij dagelijks inademen van planten afkomstig is. Ook in zijn kommentaar (10) op dit blog doet hij dat niet. Het lijkt alsof hij het belang van planten en fotosynthese persé wil bagatelliseren. Met minder planten kunnen we ook wel leven! Zelfs met minder zuurstof kunnen we ook wel leven! Waarom wil hij dat? Waarom? Voor iemand die een boek over evolutie heeft geschreven is dat bizar. De evolutie van de atmosferische zuurstof van onze planeet is een uiterst boeiend en belangrijk verhaal. Het verdient het om verteld te worden aan het grote publiek. Ik vind het echt jammer dat hij een zeer onevenwichtig beeld geeft. Ik had anders verwacht van iemand met een goede reputatie als popularisator van de evolutietheorie.
Voor een leerzame inleiding in de zuurstofcyclus zie: OXYSPHERE. A Beginners’ Guide to the Biogeochemical Cycling of Atmospheric Oxygen van Ron Merritt Morris.
tags: filosofie, milieu, boeken
* Haring zegt “Een plant blijft echter geen plant maar sterft op een gegeven moment. De meeste planten worden dan op de e.o.a. manier verteerd en het zuurstofproducerende proces gebeurt nu omgekeerd: er wordt zuurstof verbruikt. Nagenoeg evenveel als de plant gedurende zijn leven geproduceerd heeft”.
Dat laatste zal dan niet kloppen?
* Martin, de instinker is de delay. Alle zuurstof in de atmosfeer is er dankzij de delay in verbranding van organische materiaal. In het verleden zijn alle voorraden kolen, gas, aardolie gevormd en zijn niets anders dan begraven plantaardig materiaal dat niet verbrand is, en zodoende de zuurstof in de atmosfeer achterlaat. Het is misleidend om te zeggen dat planten netto evenveel zuurstof produceren als consumeren. Dat blijkt ook uit de tabel. Het cruciale is de delay in verbranding die miljoenen jaren kan duren. Aan die delay hebben wij 21% zuurstof, kolen, gas, aardolie te danken! En dat is niet niks!
Vergelijk het hiermee: volgens Bas is de douche nutteloos want netto verdwijnt er evenveel water door het putje als dat er uit de douchekop komt! Of nog beter: een bad is zinloos, want er verdwijnt evenveel water door het putje als dat er in de badkuip gaat. Ondertussen gebruiken we het delay om in het water te liggen. Bas Haring heeft vast geen douche of bad in huis.
* Volgens Bionieuws steunt David Attenborough Optimum Population Trust. Je hoort Bas Haring niet over een optimum wereldpopulatie.
* Gert Korthof: een andere metafoor: boeren hebben tegenwoordig allemaal van die grote bassins op het erf staan. Daarmee vangen ze regenwater op: daarin blijft voldoende water staan om een korte periode van droogte te doorstaan. Kortom: de meeste regen spoelt gewoon weg, maar het ‘delay’ -het water in het bassin- is voldoende voor de boer en maakt een enorm verschil (voor de levensvatbaarheid van de gewassen op zijn land).
* Jan Riemersma, leuk, dus een soort grote regenton.
* Beste Gert, dit zal mijn laatste berichtje op deze blog worden omdat de aggresieve toon me helemaal niet bevalt.
Je moet je realiseren dat mijn stukje over de zuurstofproductie van planten betrekking heeft op de planten in het regenwoud. Ik schrijf namelijk over die vermeende “longen van de aarde”. Misschien had ik duidelijker moeten schrijven dat de planten in het regenwoud netto geen zuurstof produceren omdat de zuurstof die ze gedurende hun leven produceren hebben ook door de organismen in het regenwoud weer verbruikt worden. Ondertussen hebben die organismen in dat regenwoud daar wel van kunnen leven natuurlijk.
De metafoor van de bakker klinkt leuk maar probeert vermoedelijk iets anders duidelijk te maken; namelijk dat planten overdag zuurstof produceren en ’s nachts weer verbruiken, maar minder dan ze overdag hebben geproduceerd. Dit is niet het fenomeen waar ik over heb willen schrijven. Ik heb proberen duidelijk te maken dat een plant in het regenwoud weliswaar “broden produceert” maar dat precies de hoeveelheid broden die het heeft geproduceerd, weer nodig is om uiteindelijk de plant weer te doen verdwijnen.
Om bij de metafoor van de broden te blijven: alle broden die in het regenwoud worden geproduceerd worden ook weer door datzelfde regenwoud geconsumeerd. Een regenwoud kan slechts netto zuurstof produceren als het tegelijkertijd ook koolstof produceert. Maar dat doet een regenwoud niet. De hoeveelheid koolstof die opgeslagen is in een regenwoud is nagenoeg constant. Een regenwoud bouwt zichzelf niet op, op een steeds dikker wordende laag humus ofzo. En er verdwijnt ook nauwelijk materiaal uit het regenwoud naar zee waar het opgeslagen zou kunnen worden. De hoeveelheid koolstof in een regenwoud blijft nagenoeg constant en dus levert een regenwoud geen zuurstof.
Dit is niet aan vreemd verhaal van een slecht ingelichte filosoof; dit is een bekend verhaal dat ook gewoon op Wikipedia te vinden is: “Rainforests are also often called the “Earth’s lungs,” however there is no scientific basis for such a claim as tropical rainforests are known to be essentially oxygen neutral, with little or no net oxygen production. http://en.wikipedia.org/wiki/Tropical_rainforest, Apr. 19 2009.” Zie ook de volgende bronnen voor een heldere uitleg: Broeker, W.S., 2006 “Breathing easy, Et tu, O2″ Columbia University http://www.columbia.edu/cu/21stC/issue-2.1/broecker.htm, en Moran, E.F., “Deforestation and Land Use in the Brazilian Amazon”, Human Ecology, Vol 21, No. 1, 1993 ‘It took more than 15 years for the “lungs of the world” myth to be corrected. Rainforests contribute little net oxygen additions to the atmosphere through photosynthesis.’
* Bas Haring, sorry, ik heb inderdaad een flauwe grap gemaakt over jou en douche en bad in commentaar #2. Doorslaan gaat te makkelijk. Dat is niet goed voor de discussie. Op de rest kom ik nog terug. Ik ga nu even wandelen.
* Bas Haring (6) schreef: “Ondertussen hebben die organismen in dat regenwoud daar wel van kunnen leven natuurlijk.”
Precies. Dat is het cruciale punt. Daarom is het belangrijk om onderscheid te maken tussen: a) het regenwoud als totaal, dus inclusief dieren en b) de planten in het regenwoud. In theorie zou het regenwoud als ecosysteem zuurstofneutraal kunnen zijn. Maar zelfs dan is dat inclusief dieren in het regenwoud. Daarom is het niet juist te zeggen dat b) de planten in het regenwoud geen surplus zuurstof zouden produceren, want dan hadden de dieren immers geen zuurstof om van te leven. Dit geldt voor de aarde als geheel: dieren leven van de zuurstof die planten produceren. Niets of niemand anders ter wereld kan zuurstof produceren. Zo simpel is het.
Dank voor je literatuurreferences op het eind. Was beter geweest dat je ze in je boek had afgedrukt. Mocht zeker niet van de uitgever?
* Het lijkt me dat je als wetenschapper dit soort uitspraken over het regenwoud (of over de haringen) niet moet doen als je niet weet wat de consequenties zijn. En niemand weet wat er gebeurt als het regenwoud volledig zou verdwijnen. De werkelijkheid is iets anders dan een formule. Het leek ook zo vanzelfsprekend dat antibiotica een eind zou maken aan alle infectieziekten, maar nu is men naarstig op zoek naar alternatieven om een ramp te voorkomen.
Bas Haring ziet de aarde niet als organisme. Als reden geeft hij op dat de randvoorwaarden voor het leven op aarde ruimer zijn dan die voor de mens. Voor de aarde zijn de randvoorwaarden echter zeer precies wat betreft zwaartekracht, afstand tot de zon e.d. Dat de parameters van een minuscuul organisme binnen die gigant anders liggen is logisch: ook de micro-organismen in Bas Haring hebben andere parameters dan Bas Haring zelf.
Wellicht is het te wijten aan die ontkenning dat hij onderdelen van complexe processen als zelfstandige entiteiten lijkt te zien die je ongestraft kunt verwijderen. Steeds meer disciplines waaronder de evolutietheorie en de neurowetenschappen worden zich echter bewust dat we te maken hebben met emergenties, complexe systemen die niet reduceerbaar zijn tot de som van de samenstellende delen. Dit inzicht heeft weer geleid tot een ander inzicht: namelijk hoe weinig we nog begrijpen van de complexe interacties die het leven mogelijk maken.
* Wat ik met mijn metafoor duidelijk wilde maken is dat planten (primaire producenten) ervoor zorgen dat de hoeveelheid zuurstof in de lucht hoog blijft, zoals een bakker ervoor zorgt dat de winkel dagelijks gevuld blijft, ook al vliegen de broden de winkel uit. Dat Gert Korthof die metafoor heeft gebruikt waardeer ik zeer.
Ik zou me tien keer bedenken voordat ik de uitspraak dat “de planten in het regenwoud netto geen zuurstof produceren omdat de zuurstof die ze gedurende hun leven produceren…ook door de organismen in het regenwoud weer verbruikt worden” voor mijn rekening nam. Het regenwoud heeft een NEP (net ecosystem productvity) die hoger is dan 0. Niet alles wordt dus door het regenwoud omgezet in CO2. Het is, in ieder geval op korte termijn, een ‘carbon sink’.
Zijn er meetgegevens over het zuurstofgebruik door de complete biosfeer van het regenwoud? Ik vind het erop lijken dat het verwerpen van de metafoor dat ze ‘de longen van de aarde’ zouden zijn eerder te maken heeft met de rol van de oceanen en de gematigde bossen dan met een klein belang van het regenwoud in de kringloop. Broecker geeft in zijn artikel vooral aan dat de atmosfeer een grote buffer aan zuurstof heeft. Noem het een voorraad.
Het is dus niet zo dat we zonder het regenwoud geen zuurstof meer zouden hebben. Het belang van het regenwoud is vooral te vinden in de grote rol die het speelt in de koolstofkringloop. Die is gekoppeld aan de zuurstofkringloop.