Ещё в младшей школе мы узнаём, что деревья — это совершенно потрясающие творения природы. Не только потому, что они дают нам вкусные плоды, не потому даже, что по ним так весело лазить, а по той простой причине, что они производят кислород, которым мы все дышим. Этот элемент нужен, чтобы превращать пищу, которую мы едим, в энергию для наших клеток. Без него мы просто умрём, причём очень быстро.
Также вы наверняка слышали о фотосинтезе — химической реакции, с помощью которой деревья и другие растения производят кислород. Используя энергию Солнца, флора нашей планеты соединяет углекислый газ с водой, в результате чего радостное человечество имеет на выходе немного сахара, кислорода и всё той же воды. Но если вы поразмыслите чуть глубже, то перед вами станет один весьма интересный вопрос. Зимой деревья сбрасывают листья, и ни о каком фотосинтезе не может быть и речи.
Что в это время года происходит с кислородом? Становится ли меньше кислорода зимой или нет?
Давайте обо всём по порядку. На Земле очень много кислорода, его содержание в атмосфере довольно стабильно, и вы можете свободно дышать в любое время года. Объем этого газа в воздухе держится в районе 21 процента, и практически весь он произведён в результате фотосинтеза. Но деревья и другие растения не являются единственным его источником. Более половины кислорода производится океанскими микроорганизмами — фитопланктоном. Будет уместно отметить, что тот кислород, который они генерируют, поступает в атмосферу не сразу, а поначалу растворяется в воде.
Вам, наверное, будет интересно узнать, что самым крупным производителем кислорода на Земле является морская цианобактерия прохлорококкус.
Интенсивность процесса фотосинтеза в океанах также меняется в зависимости от времени года. Летом в высоких широтах Солнце поднимается выше, благодаря чему его свет проникает глубже в воду. Фитопланктон начинает получать больше энергии и производить больше кислорода. Кроме того, теплая вода удерживает меньше растворённых в ней молекул кислорода. Те движутся с большей энергией, и легче ускользают в атмосферу.
В 90-х годах прошлого века учёные начали регулярно измерять изменение количества кислорода в воздухе. В разных местах планеты установлены метеостанции, на которых производятся заборы воздуха. Эти образцы затем сравниваются с контрольными. С помощью этого способа определяется изменение соотношения кислорода и азота, содержание которого в атмосфере отличается завидным постоянством. В результате этой кропотливой работы было установлено, что зимой в Северном полушарии количество кислорода опускается на 24 части на миллион. Так как общая доля этого элемента в воздухе достигает 210000 частей на миллион, это крайне незначительное изменение — около 0.01%. В Южном же полушарии эти колебания ещё меньше. Еще в разных полушариях вода закручивается в воронку в разные стороны.
Большая часть земной суши находится в северной части планеты, и все находящиеся на ней растения выпускают кислород непосредственно в воздух. Зимой, когда этот процесс почти останавливается, колебания на этой половине Земли ощущаются сильнее. Как бы то ни было, следует поблагодарить деревья, все остальные растения, а также некоторые замечательные виды бактерий за то, что мы можем дышать. Пусть зимой и чуть менее свободно, чем летом.