En un comentario a una pregunta reciente, se señaló que Biosphere II falló en parte porque el concreto absorbió demasiado CO2, lo que dejó una cantidad insuficiente de oxígeno en el CO2 disponible para que las plantas lo liberaran en la fotosíntesis.
Sabemos que una de las formas en que los científicos e ingenieros tienen hipótesis para reducir los niveles de CO2, a fin de reducir los efectos del calentamiento global, es investigar los sistemas de captura de carbono, en los que el CO2 se captura en, por ejemplo, carbonato de calcio y luego se entierra.
Esto evocó en mí una línea argumental y una trama interesantes.
Se trata de la Ley de las Consecuencias Involuntarias.
¿Es factible capturar tanto CO2 en la tierra y hacer que no esté disponible permanentemente para la fotosíntesis, que los niveles de oxígeno en nuestra atmósfera caigan a niveles que ya no puedan sustentar la vida en la tierra?
NO se trata de CÓMO se realiza esta captura, o incluso si es factible. Se trata, en teoría, dada la cantidad actual de CO2 que debe capturarse para reducir el calentamiento global y la tasa futura de producción y liberación de CO2 a través de la quema de combustibles fósiles, la respiración, los gases, etc., si los humanos capturaran suficiente CO2 (y sin querer lo hizo no disponible para la fotosíntesis) para revertir el calentamiento global, ¿se capturaría tanto oxígeno que no queda suficiente para sostener la vida?
En otras palabras, ¿es factible que podamos sustituir involuntariamente un evento de extinción mientras tratamos de prevenir otro?
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Algunos datos útiles que he investigado son:
Niveles de oxígeno hoy 20,9%
Niveles mínimos de oxígeno para el correcto funcionamiento humano sin efectos adversos 19,5%
Los niveles de oxígeno han ido disminuyendo a medida que aumentan los niveles de CO2, lo que se supone que se debe en parte al oxígeno utilizado en la combustión.
Cualquier oxígeno eliminado por el CO2 'hundido' ya no está disponible para reponer este oxígeno agotado a través de la fotosíntesis, un doble golpe: el oxígeno se usa en la combustión y no se reemplaza por la fotosíntesis.
La cifra más cercana que tengo para el agotamiento de oxígeno proyectado SIN hundimiento de CO2 es una caída a 20,8 para finales de siglo.
No he encontrado ninguna investigación que dé una cifra que diga cómo los niveles BAJOS de CO2 tienen que caer para INVERTIR el calentamiento global (es decir, ¿está por debajo del punto de compensación de la planta C3?).
Pero no he encontrado ninguna investigación que lo ate todo en una proyección futura. el mas cercano es este
La fotosíntesis cesaría sólo como consecuencia secundaria.
El CO2 juega un papel importante en el clima moderno. enlace
El 75% del efecto invernadero es causado por el vapor de agua y las nubes, que llueven fuera de la atmósfera si se enfría. Esto hace que el vapor de agua sea una fuerte retroalimentación positiva para cualquier cambio en los gases de efecto invernadero sin condensación. El CO2 constituye el 80% del forzamiento de gases de efecto invernadero sin condensación. Eliminar el CO2 eliminaría la mayor parte del agua, cancelando la mayor parte del efecto invernadero y enfriando la Tierra en 30 C.
Esta caída de temperatura mataría primero a la mayor parte de la flora y la fauna. Principalmente porque no están acostumbrados a esta temperatura, pero también porque la eficiencia de la fotosíntesis cae :
A bajas temperaturas, entre 32 y 50 grados Fahrenheit – 0 y 10 grados Celsius – las enzimas que realizan la fotosíntesis no funcionan de manera eficiente, y esto disminuye la tasa fotosintética.
Es probable que algunos sobrevivan, ya que hay plantas que viven en los polos , pero dudo que puedan mantener el nivel de O2. Pero es muy poco probable que el nivel de O2 caiga, ya que la caída de la temperatura mató a la mayor parte de la vida.
También vea este gráfico xkcd y este artículo de la NASA , que muestra que la concentración de CO2 en la atmósfera nunca bajó de 180 ppm.
Editar: acabo de encontrar esto en biología stackexchange:
Dicho esto, la respuesta depende de otro concepto: punto de compensación de CO2. Para una planta C3, el punto de compensación de dióxido de carbono es de alrededor de 50 ppm (Tolbert, Benker y Beck, 1995).
Por lo tanto, podemos decir que, como estimación aproximada, el valor que desea se encuentra entre 50 ppm y 170 ppm (probablemente más cerca de 170 ppm que de 50 ppm).
(Extra: las células vegetales tienen respiración )
Esto significaría que, si bajara instantáneamente la concentración de CO2 por debajo de este punto (y mantuviera la temperatura normal), las plantas se asfixiarían lentamente durante el día. Probablemente producirían algo de CO2 hasta que mueran, pero probablemente esta tasa no sería suficiente para elevar el nivel de CO2 al mínimo para la mayoría de las plantas.
Sí, esto conduciría a un evento de extinción (las especies que tienen puntos de compensación más altos serían las más afectadas), también en el caso de que no se considere la caída de temperatura.
Este es un muy buen punto a considerar. El hormigón absorbió CO2, lo que impidió que las plantas lo utilizaran para producir azúcares y liberar oxígeno a la atmósfera. Por lo tanto, si algún proceso industrial captura el CO2 y no lo vuelve a liberar, el crecimiento de las plantas se atrofia y los animales tendrán que competir por una porción más pequeña de alimento vegetal. En primer lugar, la biomasa normal disminuirá a medida que se succione más carbono del sistema y menos oxígeno encontrará el camino de regreso a la atmósfera.
La respuesta humana a la asfixia se desencadena por un alto nivel de CO2 y no por un bajo nivel de oxígeno. Esto ha provocado que los participantes en el experimento se comporten de forma extraña, según nuestros estándares.
Incluso si el concreto se reemplazó con un material más inerte, existe otro problema: el volumen de aire. Nuestra masa atmosférica es enorme, por lo que los factores biogénicos, como la respiración, elevan el CO2 muy lentamente. Esto permite que las plantas crezcan, absorban más CO2 y eventualmente alcancen el ritmo de aumento de CO2. Una columna de aire de unos pocos kilómetros de altura sobre un planeta del tamaño de la Tierra, no es lo mismo que un acuario repleto de plantas y animales.
nzaman
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