Hoeveelheid zuurstof in de lucht sinds de jaartelling

Krijn stelde deze vraag op 11 maart 2019 om 11:19.

Op het internet zijn grafieken te vinden die de hoeveelheid zuurstof in de lucht weergeven sinds het ontstaan van de aarde.
Maar die grafieken eindigen bij het jaar nul.
Hoe zit het met de hoeveelheid O2 in de lucht sinds de jaartelling?

Reacties

Theo de Klerk op 11 maart 2019 om 11:46
In de meeste boeken met plaatjes is het jaar 0 het begin van de aarde, niet begin van onze jaartelling (die geen 0 kent). Zuurstof wordt weergegeven omdat die belangrijk is voor het ontstaan/ontwikkelen van diersoorten.
CO2 is blijkbaar minder doorzocht maar 400 000 jaar is te vinden bij https://climate.nasa.gov/climate_resources/24/graphic-the-relentless-rise-of-carbon-dioxide/
Krijn op 11 maart 2019 om 11:54
Op het internet vind je alleen grafieken vanaf 5 miljard jaar geleden tot het jaar nul.
De meeste gaan over temperatuur en CO2.
Enkele kun je vinden met het verloop van zuurstof, ook vanaf 5 miljard jaar geleden tot het jaar nul. Nu gaat het erom dat er geen enkele zuurstofgrafiek lijkt te zijn van de afgelopen 2000 jaren. Dus vanaf het jaar 0 (begin jaartelling) tot heden.
Het gaat dus om een visualisering van het zuurstofniveau hier op aarde vanaf het begin van de jaartelling.
Theo de Klerk op 11 maart 2019 om 12:17
Met Google "CO2 percentage last two centuries" komt toch al van alles naar boven. Betrouwbaarheid zal een beetje afhangen of het een neutrale, ontkennende of bevestigende klimaatverandering site is. Net als (streng)gelovigen worden soms resultaten uit verband gehaald omdat ze de eigen mening zo lekker bevestigen.
Jan op 11 maart 2019 om 13:24
Dag Krijn,

Als je een grafieklijn van laten we zeggen 10 cm lang tekent voor een tijdsverloop van 4 miljard jaar, dan verdwijnen die laatste eeuwen sowieso in de laatste micrometer. Voor geologen is het jaar 0 dus vandaag (en morgen is dat morgen). Al die geologische grafieken eindigen dus altijd met 0, en zullen dat over duizend jaar ook nog wel doen.

Dan, dat zuurstofgehalte is in de laatste millennia niet significant gewijzigd. Zou je die willen tekenen sinds 2000 jaar geleden dan is dat een nagenoeg rechte lijn. In elk geval zó recht dat de variaties binnen de dikte van een gewone lijn passen.

Groet, Jan
krijn op 11 maart 2019 om 13:55
Dag Jan,
Het gaat me erom dat er enig zicht is omtrent het zuurstof gehalte in de lucht sinds midden achtiende eeuw (ongeveer begin van de industriele revolutie). Iedereen heeft het maar over CO2 en stijgende temperaturen maar ik ben geinteresseerd in zuurstof in de atmosfeer vanaf die tijd.
Dus met jouw antwoord kan ik wel wat.

Groet Krijn
Jan van de Velde op 11 maart 2019 om 14:39

krijn Koeten plaatste:

 ik ben geinteresseerd in zuurstof in de atmosfeer vanaf die tijd.

niet significant gewijzigd. Ook al jagen we alle fossiele brandstoffen die er in de Aarde zitten in een jaar erdoor, dan nog slaat dat geen deuk in het zuurstofgehalte. Op zijn best een krasje.

Hier heeft kort geleden nog een hele discussie rond atmosferisch zuurstof gelopen:
https://www.wetenschapsforum.nl/index.php/topic/206504-het-belang-van-zuurstof/
Wie weet kom je daar wat interessants tegen.

Groet, Jan
Krijn op 12 maart 2019 om 12:18
 Indien het niet teveel gevraagd is, zou u dit stuk eens willen lezen en beoordelen?



Grafiek 1 laat het vermoedelijke verloop van de zuurstofhoeveelheid zien vanaf vijf miljard jaar geleden tot 0.  0 is op deze tijdschaal het heden. Met het oog op de massale verbranding van fossiele brandstoffen sinds het begin van de industriële revolutie hebben metingen van het zuurstof gehalte in de atmosfeer geen merkbare neergang aangegeven.

 

Volgens grafiek 2 ging het zuurstof gehalte in de atmosfeer omhoog toen de oceanen vorm kregen. Hierdoor is men gaan onderzoeken wat de bijdrage was van de zuurstof productie door het zeewater specifiek en water in het algemeen. Men komt tegenwoordig uit op verschillende getallen die variëren van 45% tot 70%. Het geeft in ieder geval aan dat het behoorlijk moet zijn.

 

Zuurstof is het  meest voorkomende element op aarde. Circa 21% van de atmosfeer bestaat uit zuurstofgas. En als onderdeel van het molecuul water vormt zuurstof  een belangrijk bestanddeel van de oceanen, maar gelukkig voor de vissen is zuurstofgas ook in zuivere, opgeloste vorm in het water aanwezig. Zuurstof is niet altijd in onze atmosfeer aanwezig geweest. Vanaf circa 2,4 tot 2,1 miljard jaar geleden is volgens onze hedendaagse kennis van het geologische verleden de concentratie van zuurstof in de atmosfeer sterk toegenomen, een gebeurtenis die bekend staat als de “Great Oxidation Event”. Rond het jaar nul zou de concentratie ongeveer 21% zijn geweest zoals die nu begin eenentwintigste eeuw ook nog steeds is.

Volgens recente gegevens verbruiken we wereldwijd per jaar 400 tot 500 miljard ton zuurstof per jaar. Door zuurstofaanwas van planten op het land en algen en plankton in zee wordt er elk jaar aangevuld maar komen we volgens die recente gegevens zo’n 25 miljard ton te kort.

Nu wordt oerwoud zoals in Zuid-Amerika, Midden-Afrika en Kalimantan genoemd als zijnde de longen van de wereld. Het produceert inderdaad zuurstof maar oud volgroeid oerwoud gebruikt ongeveer weer net zoveel zuurstof om dode bomen takken en blad te verteren. Volgens sommige gegevens wordt er van de jaarlijkse zuurstofproductie ongeveer 50% geproduceerd door planten en bomen op het land en 50% door algen en plankton in de oceanen. Andere bronnen hanteren echter een verhouding van 30/70.

Fytoplankton is zo’n 1-10 µm (een duizendste millimeter) in doorsnede. Met behulp van zonlicht nemen ze kooldioxide (CO2) op uit het water, en maken daar nieuw celmateriaal van. Daarbij produceren ze zuurstof. Het leven in de oceanen zoals we het nu kennen, is ooit begonnen met de productie van zuurstof door een primitieve voorloper van deze algen. Nog steeds spelen algen een belangrijke rol in ons klimaat. De CO2 die de algen opnemen uit zee,  is dezelfde CO2  die wij met grote hoeveelheden in de atmosfeer brengen. Er zijn ook algen die C02 en water H20 gebruiken. Ze vormen hieruit CxHx  (olie) en zuurstof O. De energie om dat te doen krijgt het plankton en de algen van het zonlicht.


Tijdens de groei kunnen algen een stof produceren (DMSP, een zwavelhoudend product), die in het water wordt omgezet in DMS (dimethylsulfide). De DMS die vanuit de oceaan in de atmosfeer terechtkomt, speelt een rol bij de vorming van wolken. Kleine waterdruppeltjes zetten zich vast op de zwavelcomponent van het DMS, waardoor langzaam wolken groeien. Deze wolken houden voor een deel het zonlicht tegen, waardoor de aarde minder snel opwarmt. Zo spelen algen op twee manieren een rol in de vorming van het klimaat op aarde; door het opnemen van CO2 en het produceren van DMS.                                                                                                 

Het belang van oceanen als koolstofbuffer is niet te onderschatten. De in de atmosfeer aanwezige CO₂ wordt voor een belangrijk deel omgezet in O₂ (zuurstof). Het in de oceaan aanwezige leven neemt hierbij ongeveer de helft van de CO₂-opname en O₂-productie voor zijn rekening! Vermoedelijk wordt er geen zuurstof gebruikt voor het verrotting proces van gestorven algen en plankton en ander zeeleven zoals dat op het land het geval is met bestaand bos/oerwoud. Wat niet gebruikt wordt in de voedselketen zakt naar beneden en komt in een kouder, zuurstofarmer en zouter milieu waar het min of meer geconserveerd wordt door deze omstandigheden en nog weer dienst doet voor het zeeleven dat zijn energie niet van zonlicht ontvangt. Na verloop van tijd meegevoerd door stromingen zakt het in zeedieptes naar het laagste punt. Hier zouden dan na miljoenen jaren de minerale olie voorkomens gevonden kunnen zijn.

 

Sinds de industriële revolutie die ongeveer midden achttiende eeuw begon zijn we overgeschakeld van het gebruik van hout naar fossiele brandstof voor allerlei verwarmingsdoeleinden. Niet veel later kwamen daar de calorische werktuigen bij. Er moet vanaf midden achttiende eeuw enorm veel zuurstof zijn gebruikt maar er is in de atmosfeer nauwelijks een neergang te vinden.

 

Metingen in oceanen naar het zuurstof niveau van de afgelopen 30 jaar geeft wel een minuscule teruggang aan maar de oplosbaarheid van zuurstof in water neemt af naarmate het water warmer wordt en of dat ook meegenomen is bij de verwerking van de gegevens is niet duidelijk uit de berichtgeving. Ook naarmate het zeewater zouter wordt is de oplosbaarheid van zuurstof erin minder.

 

Of we ons zorgen moeten maken over een eventuele  teruggang van de zuurstof in het water is de vraag. Het zuurstof gehalte wordt bepaalt door de oplosbaarheid ervan in het water. Is het zuurstof aanbod te hoog voor de opname capaciteit van het water dan wordt het vrijgegeven aan de atmosfeer. Is de zuurstof ontwikkeling in de oceanen te laag dan zal het  enkel en alleen ten goede komen aan de oceanen en wordt er niets afgegeven aan de atmosfeer.

Bij een teruggang van de zuurstof ontwikkeling in de oceanen zal dat vermoedelijk als eerste gemeten worden als een teruggang van de zuurstof in de atmosfeer.

 

Nu is deze gang van zaken niet zondermeer als robuust te beschouwen. Er worden tal van stoffen in oplossing gehouden in het oceaan water. Een toename van een bepaalde stof kan misschien een afnamen van een andere stof veroorzaken. Zo kan misschien een overaanbod CO2  in het oceaanwater het percentage opgelost O2 terugbrengen. Dat zou dan in eerste instantie een toename van O2 in de atmosfeer veroorzaken. Prima zou je denken als we meer verstoken hebben we meer O2 nodig. Maar hoe het zeeleven erop reageert is dan wel weer iets wat we niet weten. Een beetje behoedzaam zijn is in alle gevallen overigens wel raadzaam.
Jan van de Velde op 12 maart 2019 om 19:59
Dag Krijn.

ik heb geen idee wat de bedoeling is van deze tekst, en ga er dan ook niet al te veel commentaar op leveren. 

Twee algemenere opmerkingen:
  • bronvermeldingen:  Waar komen de cijfers die je gebruikt vandaan? 
  • ononderbouwde beweringen, vage beweringen, en vaak uitnodigend tot verkeerde interpretaties: je beweert van alles, maar daar hebben we weinig aan. Wat kritischer mag wel. 
Paar voorbeelden:

Krijn Koeten plaatste:

 


Grafiek 1 laat het vermoedelijke verloop van de zuurstofhoeveelheid zien vanaf vijf miljard jaar geleden tot 0.  0 is op deze tijdschaal het heden. Met het oog op de massale verbranding van fossiele brandstoffen sinds het begin van de industriële revolutie hebben metingen van het zuurstof gehalte in de atmosfeer geen merkbare neergang aangegeven.

Die rode opmerking kan in ieder geval niet zijn gebaseerd op die grafiek, plak zo'n opmerking er dan ook niet onder. De laatste anderhalve centimeter (op mijn scherm) bestijken 1000 miljoen jaar. Homo sapiens loopt intussen 0,1 miljoen jaar rond. 1,5 cm x 0,1/1000 = 0,00015 cm: beduidend minder dan een pixel, beduidend minder dan die rechtse verticale diagramlijn. 

Krijn Koeten plaatste:

 

Volgens grafiek 2 ging het zuurstof gehalte in de atmosfeer omhoog toen de oceanen vorm kregen. 
Ik zie in die grafiek niks terug van oceaanvorming? Ik vind bronnen die het eerste significante oppervlaktewater op 3800 miljoen jaar geleden plaatsen (ook bovenstaande grafiek trouwens): bijna net zo oud als de aarde dus, en 1500 miljoen jaar vóór er duidelijk zuurstof in de atmosfeer kwam. 

Krijn Koeten plaatste:

Hierdoor is men gaan onderzoeken wat de bijdrage was van de zuurstof productie door het zeewater specifiek en water in het algemeen. Men komt tegenwoordig uit op verschillende getallen die variëren van 45% tot 70%. Het geeft in ieder geval aan dat het behoorlijk moet zijn. 
ik denk dat de bijdrage van water nagnoeg 0% is: of en toe kleine beetjes door blikseminslagen misschien (thermolyse), maar waarop jij die 45-70% baseert? ik kan mis zijn, maar onderbouw het dus maar. 

Krijn Koeten plaatste:

 Rond het jaar nul zou de concentratie ongeveer 21% zijn geweest zoals die nu begin eenentwintigste eeuw ook nog steeds is.

Welk jaar nul? Waarom niet 5000 jaar geleden (Egyptische beschaving), of 70 000 jaar geleden?  En waarom heeft dat op deze geologische tijdschalen enig belang? Bron? 

Krijn Koeten plaatste:

Volgens recente gegevens verbruiken we wereldwijd per jaar 400 tot 500 miljard ton zuurstof per jaar. Door zuurstofaanwas van planten op het land en algen en plankton in zee wordt er elk jaar aangevuld maar komen we volgens die recente gegevens zo’n 25 miljard ton te kort.

Klinkt gruwelijk veel, je lezer schrikt ongetwijfeld, maar wat stelt dat nou eigenlijk voor vergeleken t.o.v.  alle gasvormig zuurstof in de atmosfeer? Doe eens een "sigarendoosberekening" (dat is een sommetje met ronde cijfers met de bedoeling een orde van grootte te geven, en een idee van het belang (of niet) van zo'n getal). 

Krijn Koeten plaatste:

Zo kan misschien een overaanbod CO2  in het oceaanwater het percentage opgelost O2 terugbrengen. 
klinkt als klets, dus leg eens uit hoe? 

Krijn Koeten plaatste:

 Dat zou dan in eerste instantie een toename van O2 in de atmosfeer veroorzaken. Prima zou je denken als we meer verstoken hebben we meer O2 nodig. 
geef eens een sigarendoosberekening van hoeveel zuurstof er ongeveer is opgelost in (oceaan)water, dus, of die oceaan überhaupt een significante zuurstofbuffer is?


Er moet vanaf midden achttiende eeuw enorm veel zuurstof zijn gebruikt
Klinkt ook weer als heel erg "Oei, zometeen krijgen we asemnood" , maar hoeveel procent van wat er aan zuurstof in de atmosfeer zat is er dan gebruikt? 


Krijn op 13 maart 2019 om 09:54
Beste Jan,
Nog hartelijk dank voor de moeite om even te reageren op mijn verzameling kennis.
Ik ben geen wetenschapper, maar een verzamelaar.
Ik verzamel kennis en de bron is het internet.
Betreffende het zuurstofniveau in de atmosfeer was er weinig om handen op het internet.
Dat bracht me bij jullie.
Je feedback was van belang. Het stukje zuurstof is een deel van een groter verhaal over klimaat. Het streven is een leesbaar, voor iedereen te begrijpen en niet misleidend stukje kennis aan elkaar te rijgen.
Onderbouwing zou de zaak voor velen onleesbaar maken.
Ook dan kun je vaak nog meerdere kanten op, waarheidsbevinding is nu eenmaal niet eenvoudig.
Dat klimaatstuk is misschien nog wel leuk om te lezen, maar het is een dikke 40 bladzijden. En dat maakt weer deel uit van een overzicht geschiedenis van een kleine 1000 bladzijden.
Om dat hier neer te zetten, wordt too much denk ik.
Als je geïnteresseerd bent, laat je het maar weten per email.

Met dank, groet Krijn.

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Clara heeft elf appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Clara nu over?

Antwoord: (vul een getal in)