¿De dónde viene el oxígeno que respiramos?

La fotosíntesis, repartida entre el mar y la tierra

Cada molécula de oxígeno libre del aire sale de la fotosíntesis: plantas, algas y algunas bacterias usan la luz del sol para romper moléculas de agua, fijan el carbono del dióxido de carbono en materia orgánica y liberan oxígeno. La pregunta interesante es quién hace ese trabajo.

La respuesta sorprende a mucha gente: más o menos la mitad lo hace el océano. Según la NOAA, cerca de la mitad del oxígeno de la Tierra viene del mar, producido por el fitoplancton —algas y bacterias microscópicas que flotan en las capas iluminadas—.^[1] El estudio de referencia, de Christopher Field y sus colegas, calculó una producción primaria neta global de 104,9 petagramos de carbono por año (un petagramo son mil millones de toneladas), con aportes más o menos iguales de la tierra y del océano.^[2]

Uno de los protagonistas es una bacteria microscópica, Prochlorococcus, el organismo fotosintético más abundante del mar. En promedio hay unas 2,9 × 10²⁷ células en el océano, es decir, 2900 cuatrillones.^[6] En tierra, el grueso de la fotosíntesis ocurre en los trópicos: los bosques tropicales y las sabanas hacen el 60 % de la fotosíntesis terrestre.^[3]

Producir no es lo mismo que aportar

El dato de la mitad describe cuánto oxígeno se produce, no cuánto queda. La NOAA lo aclara en la misma página: la vida marina consume más o menos la misma cantidad de oxígeno que produce el océano.^[1] Los animales, los hongos y los microbios respiran, y cuando un alga o un árbol mueren, su materia orgánica se descompone y usa de nuevo el oxígeno que se había liberado al formarla. La fotosíntesis y la respiración son la misma reacción en sentidos opuestos.

El oxígeno se acumula en el aire solo cuando parte de esa materia orgánica escapa a la descomposición, por ejemplo cuando queda enterrada en el fondo del mar. Por eso el oxígeno que respiramos no es el de este año: como dice el científico atmosférico Scott Denning, es el legado del fitoplancton que durante miles de millones de años fue acumulando oxígeno hasta volver respirable la atmósfera.^[5]

Cómo lo sabemos

En el océano no se puede poner una campana sobre cada alga. La producción se estima desde el espacio: los satélites miden el color del mar, que cambia con la clorofila del fitoplancton, y cuánta luz solar absorbe. El equipo de Field combinó en 1998 dos modelos parecidos, uno para el mar y otro para la tierra, alimentados con esos índices satelitales de radiación absorbida, y obtuvo las dos mitades.^[2] La NOAA describe el mismo método para seguir el plancton.^[1]

En tierra hay además mediciones directas. Torres instaladas sobre bosques, pastizales y cultivos miden de forma continua cuánto dióxido de carbono sube y baja con el viento (la técnica se llama covarianza de remolinos). Christian Beer y sus colegas combinaron esos datos con modelos y estimaron que la vegetación terrestre fija 123 ± 8 petagramos de carbono por año en fotosíntesis bruta.^[3]

El resultado del balance se mide en el aire. El programa de oxígeno del Instituto Scripps de Oceanografía mide en muestras de aire limpio cambios minúsculos en la proporción de oxígeno. El oxígeno es el 20,95 % del aire, y en La Jolla (California) bajó 320 de cada millón de moléculas de O₂ entre 1992 y 2009, sobre todo por quemar combustibles fósiles.^[4] Con la misma serie se ve que, a escala global, la fotosíntesis le gana levemente a la respiración: la biomasa del planeta crece, pese a la deforestación.

Lo que se suele decir mal

“La Amazonía produce el 20 % del oxígeno del mundo.” Es el mito más repetido, y circuló mucho durante los incendios de 2019. El ecólogo Yadvinder Malhi, de la Universidad de Oxford, hizo la cuenta: los bosques tropicales hacen cerca del 34 % de la fotosíntesis terrestre, la Amazonía es alrededor de la mitad de eso, o sea, un 16 % del oxígeno que se produce en tierra y un 9 % del total si se suma el océano.^[5] Y su aporte neto es casi cero, porque el propio bosque consume lo que produce. Proteger la Amazonía importa por el carbono que guarda, el clima y la biodiversidad, no porque nos vaya a faltar el aire.

“El fitoplancton nos da la mitad del aire que respiramos.” Produce la mitad del oxígeno, sí, pero casi todo se consume en el mismo mar.^[1] Lo que nos da es la reserva acumulada durante eras geológicas.

“Nos estamos quedando sin oxígeno.” La baja es real y medible, pero ínfima frente a la reserva: quemar todas las reservas de combustibles fósiles, sobre todo carbón, reduciría el oxígeno del aire en apenas unos pocos puntos porcentuales, y eso tomaría siglos.^[4]