Egy fa kb mennyi oxigént termel?

Volt hasonló kérdés, áthozom a válaszomat. Azért írok tölgyfát, mert ott konkrétan arra vonatkozott a kérdés, de minden más fára is igaz. Íme:

Igazából egy tölgyfa nem sok oxigént termel, ha az egészet rendszerszinten nézzük. Egy növény addig termel oxigént, amíg növekszik. A tölgy alig növekszik évente. Mondhatnátok, hogy dehát egy csomó új levelet hoz, ez igaz is, de ezeket a lebontók el is bontják szinte egy év alatt, tehát a levélben fixált CO2 jövőre ismét a légkörben van. Amikor a tölgy kidől, akkor a lebomlása során az a CO2 is felszabadul, ami addig fixálva volt.

Egy egyensúlyban levő erdő, pl egy tölgyes igazából gyakorlatolag pont annyi oxigént termel, mint amennyit el is használ (egy nagyon kevés humusz felhalmozódás miatt egy kicsit többet). A valódi oxigén termelés a szukcesszió során történik, vagyis amikor egy rét erdővé válik, és a réten levő összes növényi tömeg (a füveké) megsokszorozódik.

Tehát azt meg lehet próbálni megbecsülni, hogy egy tölgy amíg kinő, mennyi többlet oxigén termelt, de amikor már nem igazán változik a mérete, akkor már nem termel többet. A fa tömegének a 40-50%-a szén, és minden egyes szénatom egy a légkörbe juttatott oxiégn mulekulát jelent Mondjuk 1000 kiló tölgyfa 500 kiló szenet tartalmaz (vagy lehet hogy kevesebbet), ami 1800 kiló O2-t jelent.

Azt nem tudom, hogy átlagosan egy tölgynek mennyi a tömege.

"ha az erdők a területük növekedésével, azaz a növényi biomassza tömegének a növekedésével termelnek O2-t akkor az ember által levegőbe juttatott CO2 mennyiséget ezek szerint nem kötik meg? Sőt, mivel csökken a területük egyre több CO2 lesz a légkörben?"

Tegyük fel, hogy van egy réted, rajta összesen 1000 kg biomasszával (füvek). Ebből fokozatosan mondjuk 800 év alatt liget majd erdő lesz, a végén 1000000 kg biomasszával. Innentől kezdve a helyzet több száz évig fennmarad, egyensúlyi, a biomassza mennyiség nem nő. A folyamat során oxigén szabadult fel (a növekmény biomassza széntartalmának megfelelően), amíg az egyensúlyt el nem éri.

Ha kivágod (a fát elégeted) és a területet beveted búzával, akkor lényegében visszakapod azt az állapotot, amid volt, az 1000 kg biomasszát. A növekmény során termelt oxigént elvonod a légkörből, CO2-re cseréled.

Ha nem lenne ember, akkor a Földön minden rét előbb-utóbb erdővé válna, ezzel elérnénk a földi oxigén maximumot. Vagyis mégsem. Ha ugyanis ekkor valaki kivágna egy fát, de NEM ÉGETNÉ EL, akkor az el nem égetett fa által termelt oxigén örökre a légkörben maradna. A kivágott fa helyén újabb nőne, ez újabb oxigén növekményt jelentene a légkörben. Az ilyen kivágott és el nem égetett fát hívjuk kőolajnak.

Amióta az emberiség létezik, két módon növeli a légköri CO2-t és csökkenti az O2-t. Az egyik, hogy az erdőket rétté (szántó) vagy kietlen pusztává (beton) alakítja, a fát elégeti (anno egész Európa egy összefüggő erdő volt). Így nem sok kárt tesz, mert a rétből erdővé válás során hiába tűnik soknak az a sok tonna fa, a légköri oxigén eredeti 1000 évvel azelőtti mennyiségéhez képest nem lesz jelentős a változás. Meg hát ez tényleg nem jelent többet a természetnek, mint amit 600-800 év alatt meg tud termelni, ha egyszer békén hagyják.

Azonban az évmilliók alatt felgyűlt, el nem égett fa (azaz szénforrás) visszajuttatása a légkörbe 100 év alatt sokkal nagyobb CO2 növekedést jelent.

Igazából az erdők nem jelentik a Föld tüdejét, ahogy nevezni szokás őket, maximum ha aktívan többlet biomasszát termelnek (de nem teszik). Maga az erdővé válás jelentett némi tüdőt. A legtöbb biomasszát valójában algák képzik és képezték a földtörténeti korokban, megalapozva a földi O2 tartalmat. AZ algák el nem égetett kicsi testeinek milliárdjai jelentik azt a megkötött szenet, ami lehetővé teszi, hogy a légkörben oxigén legyen.

"Az ilyen kivágott és el nem égetett fát hívjuk kőolajnak."

Ez nem egészen pontos. Az elpusztult növényi részek lebomlanak és szerves anyagaik visszakerülnek a körforgásba. A felhalmozott szén is: egy része a lebontó szervezetekbe, de nagyobb része szén-dioxidként a levegőbe.

Ez a folyamat akkor nem játszódik le, ha a növényi test anaerob közegbe kerül, mert ezt a lebontó szervezetek nem élik túl. Ekkor más folyamatok kezdődnek meg, amelyek során a növényi test évmilliók alatt kőolajjá és földgázzá alakul.

A kivágott és el nem égett fát tehát nem nevezzük kőolajnak, mert az nem az. A kőolaj évmilliókkal ezelőtt elpusztult és anaerob körülmények közé került növényi tömegből kialakult szerves szénhidrogének keveréke.

A legtöbb ember, köztük professzorok is bedőlnek annak, hogy a fák ennyi meg annyi oxigént termelnek. Valószínűleg a profnak köze nincs a kémiához vagy a biokémiához. Mi is az oxigén termelés (fotoszintézis) egyenlete?

6 H2O + 6 CO2 + energia = C6H12O6 + 6 O2.

Vagy általánosítva:

víz + szén-dioxid + energia = szerves anyag + oxigén.

Vagyis az oxigéntermelés együtt jár a cukortermeléssel, attól nem szétválasztható. A növény csak úgy tud oxigént termelni, ha cukrot is termel. A cukor az elsődleges biomassza, minden egyéb, a növényt felépítő szerves anyag ebből származtatható. Vagyis a növény csak akkor tud oxigént termelni, ha közben növeli a saját tömegét, vagyis beépíti magába azt a sok cukrot. (A növény persze pont fordítva szemléli a dolgot, neki a cukor kell, az oxigén csak egy melléktermék.)

Tehát a cukor (biomassza) és az oxigén kötelezően együtt termelődik. De hova lesz az a sok cukor? Hát egyrészt levéllé válik, másrészt a fatörzs vastagodik.

Sajnos a levél minden évben el lesz égetve, vagy megeszik a baktériumok (ez a rothadás/korhadás). Mindegyiknek ugyanaz az egyenlete, csak a sebessége tér el:

C6H12O6 + 6 O2 = 6 H2O + 6 CO2 + energia

Vagy általánosítva:

szerves anyag + oxigén = víz + szén-dioxid + energia

Tehét az az oxigén, amit a levelek szerves anyagának megtermelésekor termelt a növény, ősztől tavaszig szépen el is vész a légkörből.

Marad az az oxigén, ami a fatörzs növekedése által került a légkörbe. Ez igazából néhány kiló szárazanyagot jelent évente (illetve ennek oxigénhozamát), és hosszú távon ez is visszakerül majd a légkörbe. Ez egyáltalán nem fedezi egy ember szükségletit, hiába veszünk például egy kertet.

Csak zárójelben jegyzem meg, hogy a kertészeti egyetem meg a gödöllői, talán SZIE-nek hívják most, a tudományos világ segge lyuka, második vonalbelli oktatókkal, legalábbis ami a természettudományos alapozást illeti.

"Ez egyáltalán nem fedezi egy ember szükségletit, hiába veszünk például egy kertet."

Annyit tennék még hozzá, hogy az ember ebből a szempontból ugyanolyan szervesanyag-lebontó, mint a baktériumok meg az ászkák a korhadó avarban, nem passzióból szívjuk be az oxigént, hanem azt cukrot égetjük vele, amit a növényektől szereztünk be, és ami amúgy elkorhadna.

"Annyit tennék még hozzá, hogy az ember ebből a szempontból ugyanolyan szervesanyag-lebontó, mint a baktériumok meg az ászkák a korhadó avarban, nem passzióból szívjuk be az oxigént, hanem azt cukrot égetjük vele, amit a növényektől szereztünk be, és ami amúgy elkorhadna."

Mindebből rögtön következik, hogy ha 1 kiló növényt megeszünk, akkor annak lebontásához annyi oxigén kell, mint amit az az 1 kiló növény élete során megtermelt.

"Mindebből rögtön következik, hogy ha 1 kiló növényt megeszünk, akkor annak lebontásához annyi oxigén kell, mint amit az az 1 kiló növény élete során megtermelt."

Csak mert ilyen kötekedő vagyok, annyi oxigén kell az 1 kiló növény megemésztéséhez, amennyit a benne lévő hasznosítható szerves anyagok elégetéséhez igényel a szervezetünk. Ez jóval kevesebb, mint amennyit az 1 kg növény megtermelt élete során. Egyrészt általában nem a teljes növényt esszük meg, viszont az el nem fogyasztott részeket is fel kellett építenie, másrészt a növényi anyagok emésztése az ember esetében rossz hatásfokú, tehát az elfogyasztott növény egy részét nem bontjuk le, hanem bizonyos átfutási idő után többé-kevésbé változatlanul visszajuttatjuk a "természetbe" (pl. cellulóz, lignin, szuberin tartalmú növényi rostok).

Természetesen ezek ott oxigén felhasználása mellett tovább bontódnak, de ez már nem az emberi emésztéshez tartozik.