Как микробы превращают свет в кислород
В верхнем, освещённом солнцем слое океана живут цианобактерии и микроскопические водоросли — часть фитопланктона, то есть организмов, которые дрейфуют в воде и сами производят органическое вещество. При фотосинтезе они используют свет, воду и углекислый газ, чтобы создавать питательные вещества. Кислород при этом выделяется как побочный продукт: его атомы берутся из молекул воды.
Каждый организм мал, но фитопланктон распространён по огромным площадям моря. Вместе океанические фотосинтезирующие организмы обеспечивают примерно половину кислорода, производимого на Земле за год. Поэтому для этого процесса важны не только тропические леса: значительная доля работы происходит в воде, где отдельные участники почти невидимы.
Почему кислород не накапливается без конца
Производство кислорода — лишь одна часть круговорота. Когда микробы и другие организмы дышат, а отмершее органическое вещество разлагается, кислород расходуется. В поверхностном океане выделение и потребление во многом уравновешивают друг друга; часть произведённого газа растворяется в воде и обменивается с атмосферой.
Есть и более медленный путь. Если часть органического вещества оседает на дно и оказывается погребённой, не разложившись полностью, связанный в нём углерод надолго уходит из быстрого круговорота. Тогда кислород, образовавшийся при фотосинтезе, не расходуется на разложение этого вещества и может в итоге способствовать накоплению кислорода в атмосфере. Именно такой баланс на протяжении геологического времени, а не простое сложение ежегодных порций, сформировал кислородный воздух планеты.
Не «лёгкие» в буквальном смысле
Сравнение океана с лёгкими Земли удобно, но оно не означает, что можно указать конкретную порцию воздуха и сказать, что её создал один микроб. Кислород постоянно перемешивается и участвует в круговороте. Точнее сказать, что океанический фитопланктон поддерживает важную часть глобального производства кислорода — и одновременно входит в пищевые цепи, от которых зависят морские экосистемы. Иногда судьба целой пищевой сети начинается с клетки, которую не различить без микроскопа.
