Ziemska biomasa a masa ludzkiej technosfery

Wokół tajemnicy życia na Ziemi

Wiek Ziemi jest oceniany na około 4,6 mld lat. Około 3,9–3,7 mld lat temu zdarzyła się rzecz niepojęta – pojawiło się życie. W dziejach Ziemi życie podlegało gwałtownym zmianom. Zidentyfikowano pięć wielkich masowych wymierań, a obecnie doświadczamy zjawiska, które jest określane jako szósta katastrofa.

Yinon M. Bar-On z zespołem naukowców przeanalizowali literaturę światową w poszukiwaniu informacji na temat aktualnej biomasy zwierząt, roślin i mikroorganizmów na Ziemi. Biomasę zdefiniowali jako zawartość węgla w organizmach żywych, co odzwierciedla masę cząsteczek zbudowanych ze związków organicznych, takich jak białka i DNA, z wykluczeniem wody. Całkowita biomasa planety wynosi około 550 miliardów ton węgla. Blisko 82% całkowitej biomasy stanowią rośliny (450 miliardów ton). Drugą grupę stanowią bakterie – 70 miliardów ton (13%). Udział ten może być wyższy, gdyż bakterie prawdopodobnie w sporej ilości występują głęboko pod ziemią, w skałach litosfery. Masa grzybów to 12 miliardów ton. Na tym tle skromnie wygląda biomasa wszystkich zwierząt – 2 miliardy ton węgla (1%), z czego połowę stanowią stawonogi. Biomasa na lądach jest 50 razy większa od tej w oceanach. Organizmy w nich żyjące to około 1% całej biomasy (Bar-On et al. 2018). 

Biomasa ludzi nie wygląda imponująco, bo to zaledwie 0,06 miliardów ton węgla (0,01%), czyli udział taki jaki ma kryl czy termity. Wywieramy jednak przeogromny wpływ na biomasę pozostałych organizmów. Od początków cywilizacji spowodowaliśmy zmniejszenie biomasy wszystkich organizmów o połowę, a dzikich ssaków o 83%. Spowodowaliśmy natomiast znaczący wzrost biomasy zwierząt hodowlanych. Stanowią one dzisiaj 60% biomasy wszystkich ssaków na Ziemi (0,1 miliarda ton węgla). Natomiast biomasa dziko żyjących ssaków spadła 6-krotnie od czasu naszego pojawienia się i dzisiaj stanowią one zaledwie 4% ogólnej biomasy ssaków. Biomasa dzikich ssaków lądowych (0,003 miliardów ton węgla) i morskich (0,004) jest o rząd wielkości mniejsza niż biomasa ludzi. Podobną sytuację widzimy wśród ptaków, gdzie drób hodowlany (przede wszystkim kurczęta) stanowią 70% biomasy wszystkich ptaków (Bar-On et al. 2018). Prof. Ron Milo, jeden z liderów badań nad globalną biomasą organizmów na Ziemi, w następujących słowach skomentował te badania: „Kiedy układam puzzle z córkami zwykle na obrazku jest słoń obok żyrafy i nosorożca. Jednak gdybyśmy chcieli zachować prawdziwe proporcje powinny to być krowa obok krowy, a potem jeszcze kurczak” (Grygiel 2018).

Rok 2020 zostanie zapewne zapamiętamy jako rok pandemii koronawirusa, ale w tym roku miało miejsce inne niezwykle ważne i niepokojące wydarzenie. W minionym roku masa ludzkiej technosfery dorównała biomasie organizmów zamieszkujących Ziemię. Tak zwana masa antropogeniczna to głównie beton, kruszywa (np. żwir), a ponadto cegły, asfalt, metale, szkło, plastik. Jeszcze na początku XX wieku masa antropogeniczna stanowiła ledwie 3% globalnej biomasy. Około 120 lat później antropogeniczna masa zaczyna dominować nad masą żywych organizmów. Od lat 70. XX wieku obserwujemy jej wykładniczy wzrost i podwajanie co 20 lat (Elhacham et al. 2020).

„Plastikowa planeta” – kontrowersyjny dokument Wernera Boote’a z 2009 r., w którym reżyser przekonuje nas, że jesteśmy dziećmi epoki plastiku, zyskał dzisiaj silny argument w omawianym artykule. Na jednej z grafik widzimy, że masa plastików (8 Gt) jest obecnie dwukrotnie wyższa niż masa zwierząt. Wiele ostatnio pisze się o betonozie trapiącej polskie miasta. Jednak ta przypadłość dotyczy całej naszej planety. Na 1 metr kwadratowy planety, łącznie z oceanami, przypada 1 kg betonu. Masa budynków i infrastruktury (1100 Gt) jest już wyższa niż biomasa drzew i krzewów na planecie (900 Gt). Beton towarzyszy nam od stosunkowo niedawna. Aż 98% z 500 mld ton betonu wylaliśmy od lat 70. XX wieku. Prognozy autorów nie są optymistyczne. Jeżeli działanie bussines as usual pozostanie z nami po pandemii, w 2040 r. antropogeniczna masa (łącznie z odpadami) będzie 3-krotnie większa niż biomasa na Ziemi (Elhacham et al. 2020).

Izraelscy autorzy opracowania z „Nature” analizowali suchą masę biosfery i technosfery. Z technosfery wyłączyli odpady. Gdyby je uwzględnić okazuje się, że masa antropogeniczna już 7 lat temu przewyższyła biomasę. Gdyby uwzględnić dla obu mas zawartą w nich wodę, masa technosfery przekroczy biomasę dopiero w 2031 roku. Ale to chyba niewielkie pocieszenie.

Prof. Piotr Skubała

Literatura:
- Bar-On Y.M., Phillips R., Milo R. 2018. The biomass distribution on Earth. PNAS 115 (25): 6506-6511.
- Elhacham, E., Ben-Uri, L., Grozovski, J. et al. 2020. Global human-made mass exceeds all living biomass. „Nature” 588: 442–444, doi.org/10.1038/s41586-020-3010-5.
- Grygiel B. 2018. Ludzkość to tylko promil życia na Ziemi. Wystarczyło by zabić 83% dzikich ssaków. „Focus”; focus.pl/artykul/ludzkosc-to-tylko-promil-zycia-na-ziemi-wystarczylo-by-zabic-83-dzikich-ssakow-180522063421; dostęp 7.03.2021.