het belang van zuurstof

Moderators: jkien, Xilvo

Reageer
Berichten: 264

Re: het belang van zuurstof

Michel Uphoff schreef:
 ....
Volgens de hierboven gegeven links is het misschien wel 10 ppm, maar de conclusie dat daardoor op (geologisch) korte termijn de zuurstof op zou kunnen zijn, lijkt mij niet terecht.
 
10 ppm is m.i. een veel te groot getal. Als metingen aangeven dat er een trend is dat19 per meg O2 per jaar uit de atmosfeer verdwijnt is dat 19/4,8= 3,958333 (enz) ppm
Natuurlijk zijn er wel tijdelijke fluctuaties in dat verlies, maar bij mijn weten zijn die fluctuaties niet zo groot dat het tot 10 ppm oploopt.  Hooguit als onderdeel van de seizoenscyclus, maar niet als fluctuaties van de trend.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 8.166

Re: het belang van zuurstof

10 ppm is m.i. een veel te groot getal.
 

Hier bij Princeton research wordt het ook beweerd:

 
During the past 100 years, however, atmospheric oxygen has declined by a comparatively speedy 0.1 percent because of the burning of fossil fuels, which consumes oxygen and produces carbon dioxide.
 

In de bijlage van het paper (zie onder) wordt gemeld:

 
Additionally, anthropogenic activities have caused a drop in O2/N2 ratios of ~1‰ over the past 100 years

Bijlage:

Berichten: 264

Re: het belang van zuurstof

Michel Uphoff schreef:  

Hier bij Princeton research wordt het ook beweerd:

 
 

In de bijlage van het paper (zie onder) wordt gemeld:

 
Bijlage: Afbeelding A Pleistocene ice core record of atmospheric O2 concentrations.pdf
Ah, ik denk nu te begrijpen hoe je aan die 10 ppm komt.
Die vermelding van die 0,1 % verlies over de laatste 100 jaar, en dat gedeeld door 100 als een gemiddelde per jaar.
 
maar dan zit ik nog wel met wat mijn andere bron vermeldt
 
 
Trends
 
Oxygen concentrations are currently declining at roughly 19 per meg per year, or about 4 ppm per year. One "per meg" indicates one molecule out of 1,000,000 oxygen molecules, or roughly one molecule in 4.8 million molecules of air.
 
Oxygen Depletion
 
We are occasionally reminded that fossil fuel burning is depleting atmospheric oxygen at a rate of almost 1000 tons per second. There are about 32 million seconds in a year, so that somewhere around 30 billion tons of O2 are being converted to CO2 annually. There are about 1,200,000 billion metric tons of O2 in the atmosphere, so we can keep burning fossil fuels at the present rate for 40,000 years before we run out of oxygen. By then, all of the world's fossil fuel supply will have long since been exhausted. For a more complete, but less detailed, discussion of this topic see Et tu 02 by Wallace Broecker.
 
If we take the worlds supply of fossil fuel to be 10,000 billion metric tons of carbon, as per http://genomicscience.energy.gov/carboncycle/index.shtml and we oxidize all of it we would get about 37,000 billion metric tons of CO2, and about 27,000 billion metric tons of O2 would have been consumed. Some additional O2 would have also been consumed by oxidation of hydrogen in the (hydrocarbon) fuel, so that roughly 38,000 billion metric tons of oxygen would have been consumed. This is about 3.3 percent of the atmosphere's oxygen. Such a loss would be equivalent to increasing your elevation from sea level to about 330 meters, or about 1100 feet.
http://cdiac.ess-dive.lbl.gov/trends/oxygen/modern_records.html

Gebruikersavatar
Berichten: 19

Re: het belang van zuurstof

Allemaal mooi die getallen  ;) , maar wie kan nu echt duidelijk concluderen dat de verhoogde CO2 uitstoot van de laatste 100 jaar rechtstreeks de oorzaak is van de daling van het zuurstofpercentage? Het is toch al  één miljoen jaar aan het dalen terwijl de CO2 veel lager was dan nu. Ligt het dan gewoonweg niet aan het feit dat er meer vraag van zuurstof is dan het systeem kan leveren en dat de populatie op 100 jaar tijd van 2 miljard naar 7 miljard is gegaan? Zoals al eerder gezegd probeert de natuur al te stabiliseren door de vergroening maar het kan niet genoeg vergroenen omdat alles wordt volgelegd met beton. We geven ze al genoeg eten, nu nog plaats om te leven. I.p.v. zonnepanelen op ons dak zullen het misschien volledige grasdaken worden in de toekomst  :lol:

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 8.166

Re: het belang van zuurstof

so that somewhere around 30 billion tons of O2 are being converted to CO2 annually

...

There are about 1,200,000 billion metric tons of O2 in the atmosphere, so we can keep burning fossil fuels at the present rate for 40,000 years before we run out of oxygen.
 

Alleen de sink en niet de (grotere) source in aanmerking nemen, leidt tot dit soort verkeerde uitkomsten.

 
maar wie kan nu echt duidelijk concluderen

...

Ligt het dan gewoonweg niet aan het feit dat er meer vraag van zuurstof is dan het systeem kan leveren
 
Ik durf daar geen uitspraak over te doen, maar het kan ook zijn dat het een combinatie van (gemiddeld over een eeuw) dalende source en stijgende sink is.

Berichten: 264

Re: het belang van zuurstof

Michel Uphoff schreef:  

Alleen de sink en niet de (grotere) source in aanmerking nemen, leidt tot dit soort verkeerde uitkomsten.

 
Mag ik vragen wat je precies bedoelt met "dit soort verkeerde uitkomsten"?
Bij mijn antwoord gaf ik een citaat, en daarbij ging het in eerste instantie om wat er stond over de trend.
 
Het vervolgstukje over zuurstofdepletie, wat een theorethisch verhaaltje was, met als doel te onderbouwen waarom zuurstofverlies niet een bedreiging was in die zin dat we door het gebruik van fossiele brandstoffen "alleen", niet zonder zuurstof  zouden zitten, heb ik erbij gepost omdat de discussie daar ook om ging, en bovendien omdat ik nog een bron had beloofd over die 3,3% waar ik het in een van de voorgaande postiings over had.
 
Over die trend gesproken, ik ben een in de O2/N2 meetdata (de cijfertjes) gaan neuzen, en ik zie dan dat de trend in het laatste decennium meer richting de 5 ppm gaat.

Berichten: 12.262

Re: het belang van zuurstof

Zuurstofdepletie lijkt me toch wel een interessante zaak. Uiteraard is het met de huidige daling geen enkel probleem voor de mens, maar de zaak is gewoon dat er meer zuurstof 'wegraakt' dan er CO2 bij komt als je puur kijkt naar het verstoken van fossiele brandstoffen. Uiteraard kan het ook zo zijn dat er minder CO2 bij komt dan je zou verwachten, beide verklaren mogelijk de onbalans, en ik krijg het idee dat beide effecten tegelijk spelen. 
 
Nauwkeurige getallen voor O2 hebben we helaas niet echt voor de jaren 90, wat helaas een vrij kort window geeft gezien de toename van CO2 in die tijd al fors was ten opzichte van voor de industriele revolutie en massaal verbruik van fossiele brandstoffen. 
Victory through technology

Berichten: 264

Re: het belang van zuurstof

Benm schreef: Zuurstofdepletie lijkt me toch wel een interessante zaak. Uiteraard is het met de huidige daling geen enkel probleem voor de mens, maar de zaak is gewoon dat er meer zuurstof 'wegraakt' dan er CO2 bij komt als je puur kijkt naar het verstoken van fossiele brandstoffen. Uiteraard kan het ook zo zijn dat er minder CO2 bij komt dan je zou verwachten, beide verklaren mogelijk de onbalans, en ik krijg het idee dat beide effecten tegelijk spelen. 
 
Nauwkeurige getallen voor O2 hebben we helaas niet echt voor de jaren 90, wat helaas een vrij kort window geeft gezien de toename van CO2 in die tijd al fors was ten opzichte van voor de industriele revolutie en massaal verbruik van fossiele brandstoffen. 
Inderdaad, dat er het een en ander wegraakt, kan je ook aan die APO data zien die ook een dalende trend heeft. Minder hard dalend dan O2/N2, maar toch.
Het betekent dat -ondanks de CO2 stijging- de gezamenlijke hoeveelheid zuurstofatomen in O2 en CO2 van de atmosfeer ook aan het verminderen is.
 
Wat ik me trouwens ook afvroeg (bij het lezen van het artikel over bevindingen van onderzoek van ijskernen), was hoeveel zuurstof zou er in al die luchtbelletjes in het landijs gevangen zitten? Zou dat een significant getal zijn, of een marginaal getal? ik vermoed het laatste, maar weet het niet.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 8.166

Re: het belang van zuurstof

Mag ik vragen wat je precies bedoelt met "dit soort verkeerde uitkomsten"?
 
Degene die je citeert berekent dat de zuurstof na 40.000 jaar op zou zijn, maar houdt geen rekening met de source; er wordt nog steeds zuurstof gegenereerd. Dat tijdsbestek kan dus niet kloppen.
 
Wat er gebeurt is dat er minder zuurstof in de atmosfeer komt door de antropogene sink. Maar daardoor daalt de sink a.g.v. binding aan oppervlaktemateriaal. Als je exact zou weten welke bijdrage alle sinks zouden hebben (dus verbruik door biologische processen, branden en dergelijk en binding aan oppervlaktemateriaal), en redelijke aannames doet over de source dan zou je kunnen berekenen wat de nieuwe evenwichtstoestand wordt.

Berichten: 264

Re: het belang van zuurstof

Michel Uphoff schreef:  
Degene die je citeert berekent dat de zuurstof na 40.000 jaar op zou zijn, maar houdt geen rekening met de source; er wordt nog steeds zuurstof gegenereerd. Dat tijdsbestek kan dus niet kloppen.
 
Wat er gebeurt is dat er minder zuurstof in de atmosfeer komt door de antropogene sink. Maar daardoor daalt de sink a.g.v. binding aan oppervlaktemateriaal. Als je exact zou weten welke bijdrage alle sinks zouden hebben (dus verbruik door biologische processen, branden en dergelijk en binding aan oppervlaktemateriaal), en redelijke aannames doet over de source dan zou je kunnen berekenen wat de nieuwe evenwichtstoestand wordt.
OK, dan begrijp ik het, en ik ben het ook eens met je.
Ik had het in dat stukje begrepen als een vraag die vaak werd gesteld, of opmerking die vaak gedaan werd, en dat het antwoord erop begon bij "By then, all the world's 'fossil fuel supply will have long since been exhausted", maar nu ik het beter bekijk is het inderdaad een beetje onduidelijk waar het antwoord begint.
Enkel kijken naar sources of enkel naar sinks is iets wat ik zelf ook vaak tegen kom in discussies over klimaatverandering problematiek. .

Berichten: 264

Re: het belang van zuurstof

Allemaal mooi die getallen  ;) , maar wie kan nu echt duidelijk concluderen dat de verhoogde CO2 uitstoot van de laatste 100 jaar rechtstreeks de oorzaak is van de daling van het zuurstofpercentage? Het is toch al  één miljoen jaar aan het dalen terwijl de CO2 veel lager was dan nu.
Het is natuurlijk ook gewone fysica. Je weet dat als je 1 koolstof atoom verbrandt, oxideert, dat je dan 1 zuurstof molecuul consumeert om er 1 molecuul CO2 van te maken. En bij de verbranding van methaan dat je dan 2 zuurstof moleculen consumeert om 1 molecuul CO2 en 1 molecuul water te maken.

Als je weet wat en hoeveel je verbrandt weet je ook hoeveel zuurstof dat consumeert.

En als je weet hoeveel koolstof er nog is in nog winbare fossiele branstof voorraden, weet je ook hoeveel CO2 dat gaat produceren als je besluit alles te gaan verbranden in de toekomst. En dus ook hoeveel zuurstof dat gaat consumeren. Ja het gaat ook om de cijfertjes. Budgeteren.
Ligt het dan gewoonweg niet aan het feit dat er meer vraag van zuurstof is dan het systeem kan leveren en dat de populatie op 100 jaar tijd van 2 miljard naar 7 miljard is gegaan?
Dat heeft zeker invloed op de uistoot, maar als je zou doelen op ademhaling, dan is de CO2 die mensen uitademen natuurlijk een heel kleine fractie van de totale respiratie in de natuur. Er zijn ook allerlei andere levende wezens en de meeste respiratie komt van bacteriën in de bodem. Bodemrespiratie (respiratie van beestjes, plantenwortels, schimmels en heterotrofe bacteriën in de bodem) is een flux die ongeveer 5 keer zo groot is dan de gehele antropogene uitstoot.
Zoals al eerder gezegd probeert de natuur al te stabiliseren door de vergroening maar het kan niet genoeg vergroenen omdat alles wordt volgelegd met beton. We geven ze al genoeg eten, nu nog plaats om te leven. I.p.v. zonnepanelen op ons dak zullen het misschien volledige grasdaken worden in de toekomst  :lol:
Bomen zullen wel een gedeeltelijk bijdragen aan het omzetten van CO2 van de antropogene uitstoot naar zuurstof, maar kunnen nooit de gehele uitstoot (en het verlies van O2 die met die uitstoot gemoeid is) compenseren. Hoeveel bomen je ook zou planten. Je kan niet de gehele plantaardige biomassa van de Aarde verdubbelen of verdrievoudigen. En dan ook verwachten dat dat geen effect heeft op respiratie.

Nu met die vergroening van de Aarde door CO2 bemesting is het zo dat je met het doorgaan met de huidige uitstoot steeds 4 emmertjes zuurstof verwijdert, en dat de bomen en planten daarvan 1 emmertje teruggeven. Je kan er niet omheen dat we de uitstoot radicaal moeten verminderen. Enkel bomen planten en doorgaan met de uitstoot lost de imbalans niet op.

Gebruikersavatar
Berichten: 19

Re: het belang van zuurstof

barthol schreef:  Je kan er niet omheen dat we de uitstoot radicaal moeten verminderen. Enkel bomen planten en doorgaan met de uitstoot lost de imbalans niet op.
 
We mogen niet vergeten dat al de uitstoot die we als mensheid nu produceren het gevolg is van onze wijsheid en drang om te overleven in deze keiharde wereld en de zwakkere onder ons ook een kans te geven om te overleven. Dit staat volledig haaks op de principes van de natuur : Zwakke schakels eruit, alleen de sterken gaan door! Met dit systeem had er van de mens misschien geen sprake meer geweest en waren we allang keihard uitgeschakeld. Momenteel hebben we nog niet de mogelijkheid om energie op te wekken met kernfusie of thoriumreactoren op grote schaal en zolang dat er niet komt zal het ondoenbaar zijn om zomaar ineens onze uitstoot radicaal  te verminderen zonder de zwakkeren  in onze maatschappij te raken. We moeten ons dus echt niet schamen met onze CO2 uitstoot, alsof het een gas is dat het einde van de mensheid betekent.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 51.259

Re: het belang van zuurstof

Opmerking moderator

Wim Meeus schreef:  We moeten ons dus echt niet schamen met onze CO2 uitstoot, alsof het een gas is dat het einde van de mensheid betekent.
dat is niet het onderwerp van deze topic. Dat gaat over de zuurstof: waar gaat dat heen, welke gevolgen heeft dat, etc. 
Dus iedereen graag terug op het rechte spoor.
barthol schreef:  Bodemrespiratie (respiratie van beestjes, plantenwortels, schimmels en heterotrofe bacteriën in de bodem) is een flux die ongeveer 5 keer zo groot is dan de gehele antropogene uitstoot.

 
Dat lijkt mij weinig: heb je daar een bron voor? 
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN...
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

Berichten: 12.262

Re: het belang van zuurstof

barthol schreef: Bomen zullen wel een gedeeltelijk bijdragen aan het omzetten van CO2 van de antropogene uitstoot naar zuurstof, maar kunnen nooit de gehele uitstoot (en het verlies van O2 die met die uitstoot gemoeid is) compenseren. 
 
Ongeacht of bomen dat doen of niet maakt het ook niets uit voor de niet-constante som van CO2 + O2 in de lucht. Als een boom 1 mol CO2 vastlegt geeft die daar ook 1 mol O2 voor terug. In een boom zit natuurlijk wel gebonden zuurstof (brutoformule voor biomassa is pakweg CH2O), maar die zuurstof komt uit het water dat de boom gebruikt in fotosynthese. 
 
Wat mij betreft is de hamvraag waarom we voor ieder molecuul verbrande koolwaterstof een daling in zuurstof zien die -groter- is dan je zou verwachten of kunt berekenen op basis van de samenstelling van fossiele brandstoffen. 
Victory through technology

Berichten: 264

Re: het belang van zuurstof

Jan van de Velde schreef:
Dat lijkt mij weinig: heb je daar een bron voor? 
Klopt dat die 5 x waarschijnlijk te weinig is, ik wilde niet het risico lopen om te overdrijven dus ik was wat voorzichtig. ;)
Het gaat dan wel over CO2, maar ik denk dat de co2 fluxes van plantrespiratie en bodemrespiratie belangrijk zijn om te begrijpen hoeveel zuurstof bomen en planten "netto" produceren.
 
Dan hoe ik erop kwam:
Voor de antropogene uitstoot reken ik met de laatste cijfers.
49,3 gigaton CO2eq  en 72% daarvan (ongeveer 35,5 gigaton) CO2.
omgerekend naar Petagram koolstof is dat 13,45 Pg CO2eq en 9,68 Pg CO2
 
Nou was ik me bewust van een afbeelding bij NASA over de Global Carbon Cycle.
en daar wordt een flux van 60 Pg C afgebeeld t.a.v. "microbal respiration & decomposition"
die flux was 4,46 x  en 6,2 x zo groot, (afhankelijk of ik van CO2eq of CO2 uitging).
 
die 5x kwam door die vergelijking.
 
Dat je voor de flux van bodemrespiratie waarschijnlijk een veel groter getal moet nemen,
dat maak ik op uit een publicatie uit 2015 in Geosciences.
Daarin wordt voor soil respiration een flux gegeven van 91 Pg C per jaar,
en die is respectievelijk  6,7 x en 9,4 x  zo groot.
 
Het was dus niet dat ik iets kant-en-klaar's uit een bron citeerde. Meer iets wat nog in mijn geheugen zat door eerdere overdenkingen.

Reageer