|
Over de zuurstofcyclus. |
| In 1937 ontplofte de Hindenburg zeppelin: een spectaculair demo hoe gevaarlijk het is om waterstofgas H2 en vrije zuurstof (O) ongecontroleerd te vermengen. De affiniteit van de twee elementen is enorm. Vandaar dat zo moeilijk is om het geëmergeerde water, H2O te splitsen. Alleen schadelijke ultraviolette straling is daartoe in staat. Gelukkig wordt de aarde hiertegen beschermd door twee lagen: a - ozonlaag (O3 op 15-50 km hoog) breekt veel ultraviolet licht af; b - koudeschild (- 50º C op 10 km hoog) bevriest/condenseert alle opstijgende waterdamp (H2O) Resultaat: ondanks verdamping een stabiele hydrosfeer van zeeën en oceanen. Water wordt wel ontleed door fotosynthese en wel in een nauwkeurig proces waarbij de waterstof ‘gevangen’ wordt door het te verbinden met koolzuur tot organische biomassa: suikers, weefsels, brandstoffen.. Fotosynthese gebeurd door nano’loepjes’ van chlorofyl in planten, groene algen en aerobe bacteriën. Zuurstof is daarbij, gezien vanuit de plant, een restproduct Koolwaterstoffen en zuurstof worden via de bloedstroom pas op celniveau bij elkaar gebracht voor biologische verbranding, met als herbruikbare restproducten H2O en CO2 . Het is een 100% efficiënte kringloop. Alles wordt benut, er blijft nix over. Als dat klopt, waar komt de huidige 21% zuurstof in de atmosfeer dan vandaan?
Na de geboorte was de aarde uitermate vulkanisch met een overvloed aan vrije waterstof en koolzuur in de lucht. Hieruit konden de eerste vormen van leven biomassa produceren zonder uitstoot van zuurstof. Die fase duurde zo’n 2 miljard jaar. (zie schema) Geleidelijk verminderde de vulkanische activiteit en werd vrije waterstof schaars. Het leven speelde er op in door waterstof te gaan winnen uit de onuitputtelijke zeeën middels zuurstofgenererende fotosynthese. Aanvankelijk met nog primitieve blauwalgen (cyanobacteria), later met moderne, meercellige eukaryoten met chlorofylkorrels.
De ‘Great Oxygen Event’ (GOE) van 2,45 miljard jaar geleden is wellicht de belangrijkste gebeurtenis uit de aardgeschiedenis. Zuurstof en dus energie kwam nu ter beschikking voor het leven zoals benzine voor een motor. De prijs is een voortdurende stress, een niet aflatende strijd tegen giftige afvalproducten als vrije radicalen. Maar fotosynthese is toch een gesloten kringloop, dus waar kwam de zuurstof vandaan? Dick Holland ontdekte dat de zuurstofcyclus een miniem lek heeft. Ongeveer één duizendste van al het organische materiaal dat door fotosynthese wordt geproduceerd wordt opgenomen door kleien, zanden en kalken. Het komt dan weer door de plaattektoniek aan de oppervlakte na omstreeks 300 miljoen jaar en wordt vervolgens door weer en wind verweerd tot koolzuur en water...klaar voor verwerking in fotosynthese. Daarmee is dan meteen een grens gesteld aan de grootte van de sedentaire reservoirs van organische stof èn aan de accumulatie van zuurstof. Met de verwering is de geologische cyclus van deze stoffen rond. Biologie en geografie blijken onlosmakelijk aan elkaar verbonden. . |
|
