Najlepszy przykład recyklingu? Spójrz w lustro.

Uważasz się zapewne za wyrafinowaną istotę – i z pewnością nią jesteś – ale wiedz, że składasz się z mnóstwa pierwiastków i związków, które niegdyś były odpadami, a następnie zostały ponownie przetworzone. Nie przejmuj się, dotyczy to każdego z nas.

Węgiel – twoje czarne paznokcie

Przyjrzyj się swoim paznokciom. Połowę ich masy stanowi węgiel, przy czym co ósmy jego atom uleciał w nieodleg­łej przeszłości z jakiegoś komina albo rury wydechowej. Elektrownie węglowe, samochody i kuchenki gazowe uwalniają do atmosfery dwutlenek węgla, czyli CO2. Każda jego cząsteczka składa się z atomu węgla unoszonego przez dwa atomy tlenu, przypominające parę skrzydeł. Cząsteczki dwutlenku węgla, powstające wskutek spalania paliw kopalnych, trafiają do oceanów, ulatują ku wyższym partiom atmosfery albo są przechwytywane przez rośliny. W tym ostatnim wypadku węgiel zostaje pozbawiony tlenowych skrzydeł i przerobiony na skrobie oraz cukry. Część z nich spożywamy później w postaci pieczywa, słodyczy albo warzyw, część przyczynia się zaś do budowy tkanek zwierzęcych i może zostać przez ludzi zjedzona w postaci mięsa lub produktów mlecznych.

Dawniej dwutlenek węgla trafiał do atmosfery głównie na skutek erupcji wulkanicznych, pożarów lasów albo po prostu był wydychany przez żywe organizmy. Dziś natomiast 1/4 CO2 w atmosferze jest efektem spalania paliw kopalnych – bezpośrednim, gdy ulatuje z najróżniejszego rodzaju kominów, albo pośrednim, gdy rozpuszczając się w wodach oceanów, wypiera obecny tam CO2 pochodzenia naturalnego. Cały węgiel znajdujący się w twoim organizmie powstał w wyniku rozkładania się materii organicznej, ale pierwotnie został pozyskany z atmo­sfery. Skoro tak, twoje paznokcie – i twoje ciało – po części składają się z wyemitowanych spalin.

Informacja

Z ostatniej chwili! To trzecia z Twoich pięciu treści dostępnych bezpłatnie w tym miesiącu. Słuchaj i czytaj bez ograniczeń – zapraszamy do prenumeraty cyfrowej!

Subskrybuj

Radioaktywny węgiel-14 – twoje białe zęby

Kiedy się uśmiechasz, lśniąca biel twoich białych zębów sprawia, że trudno dostrzec coś jeszcze, a mianowicie delikatną poświatę odpadów radioaktywnych. Co sekundę w każdej komórce twojego ciała rozpadają się tysiące niestabilnych izotopów węgla. Część z nich wzięła się z promieniowania kosmicznego, które potrafi zmienić azot w atmo­sferze w węgiel-14. Część to skutek rozpadu niestabilnych minerałów znajdujących się w ziemi. Reszta zaś to skutek termojądrowych eksplozji z okresu zimnej wojny. Na przełomie lat 50. i 60. testy broni termojądrowej spowodowały, że do atmosfery trafiło mnóstwo 14C, który dostał się do praktycznie wszystkich ekosystemów – i każdego ludzkiego organizmu.

Izotopy takie przedostały się do wody, którą pijemy, są też obecne w naszej żywności. Jeśli rozpad radiowęgla nastąpi wewnątrz cząsteczki DNA w komórce, może dojść do uszkodzenia genów. Ponadto szczególnie wiele węgla-14 znajduje się w twoich zębach. W przeciwieństwie do większości atomów, z których składa się ludzkie ciało, atomy w mocnym, twardym szkliwie zębowym nie są wymieniane. Stanowią część ciebie, odkąd trafiły do twojego organizmu przez pępowinę i podczas karmienia w okresie niemowlęctwa. Osoba urodzona na początku lat 60. ma w zębach więcej odpadów atomowych niż osoba urodzona później, z czasem bowiem ziemia i oceany zdołały pochłonąć nieco radioaktywnych izotopów. Nawiasem mówiąc, specjaliści w zakresie medycyny sądowej wykorzystują obecnie dane o proporcjonalnej zawartości izotopów węgla-14 w szkliwie zębowym do ustalania wieku niezidentyfikowanych ludzkich szczątków.

Tlen – twój liściasty oddech

Tlen w twoich płucach i w krwiobiegu to odpad powstający na skutek aktywności roślin i mikroorganizmów. Drzewa, krzewy, glony czy sinice wyodrębniają atomy tlenu z cząsteczek wody podczas fotosyntezy. Większość gazu wykorzystują do własnych celów, ale szczęśliwie pewna jego część im ucieka – i utrzymuje cię przy życiu. Mniej więcej 1/5 wdychanego przez ciebie tlenu to efekt tych procesów. Twoje komórki wykorzystują go do pozyskiwania energii z cząsteczek pokarmu. Podczas rozkładania się tych cząsteczek uwalniane są elektrony. Tlen je przechwytuje, one zaś przyciągają jony wodoru i tak powstaje twój własny produkt przemiany materii, czyli woda metaboliczna stanowiąca mniej więcej 1/10 płynów w twoim ciele. W organizmie przeciętnego dorosłego jej masa wynosi od ­4 do 5 kg. Co dziesiąta z twoich łez to w istocie metaboliczny odpad procesów oddychania i jedzenia.

Azot – twoje naturalne włosy

Kiedy następnym razem będziesz szczotkować włosy, pomyśl o azotowych odpadkach, którym je zawdzięczasz. Wszystkie twoje białka, w tym keratyna, podstawowy składnik włosów, zawierają atomy azotu pozyskane z powietrza. Tyle że azot w atmosferze jest biologicznie obojętny. Aby mógł stać się częścią twoich włosów, musi zostać przekształcony. Odpowiadają za to choćby bakterie azotowe. Żyją one w glebie i na korzeniach roślin strączkowych. Przechwytują azot z atmosfery i uwalniają go w postaci związków amonowych, czyli swego rodzaju naturalnego nawozu przyczyniającego się do wzrostu roślin. Ilekroć jesz produkty roślinne, spożywasz związki powstałe na bazie azotu zawartego niegdyś w powietrzu.

Ponadto każda błyskawica (i każda świeca w samochodowym silniku) powoduje powstawanie tlenków azotu, które rozpuszczają się w kroplach deszczu i nawożą ziemię. One również trafiają do twojego organizmu, gdy jesz produkty roślinne.

Obecnie jednak większość azotu w żywności bierze się z mocznika i azotanu amonu, czyli z nawozów sztucznych. Dawniej azot w ludzkich włosach powstawał głównie na skutek przemiany materii dokonywanej przez bakterie oraz podczas burz z piorunami. Dziś – o ile nie spożywasz wyłącznie produktów organicznych – azotowe składniki twoich włosów to głównie produkt przemysłowy.

Żelazo – twoja pradawna krew

Jeśli się skaleczysz, z rany wypłyną szczątki martwych gwiazd. Każdy atom żelaza w twojej krwi, pomagający transportować tlen z płuc do komórek, przyczynił się niegdyś do zniszczenia masywnej gwiazdy. Wewnątrz gwiazd dochodzi nieustannie do syntezy jądrowej, w wyniku której powstają coraz cięższe pierwiastki, choćby krzem, siarka, wapń, na końcu zaś żelazo. Tyle że synteza jąder lżejszych niż żelazo uwalnia energię, a synteza żelaza jest już energetycznie nieopłacalna – i gwiazda słabnie. Jeśli gwiazda jest dostatecznie duża, nie może już podtrzymać swoich zewnętrznych warstw, a jej jądro zapada się pod własnym ciężarem. Dochodzi do eksplozji, którą określamy mianem supernowej. Żelazo pędzi wówczas na wszystkie strony z nieprawdopodobną prędkością. Olbrzymie połacie kosmosu wypełniają się odpadkami, co może prowadzić do powstawania nowych układów słonecznych. Żelazo, z którego wykonane są twoja patelnia czy klucze od mieszkania, oraz żelazo w twojej krwi to w istocie kosmiczny szrapnel, pozostałość po gigantycznych eksplozjach sprzed miliardów lat. Podczas tych samych eksplozji uwolnione zostały też inne pierwiastki życia: węgiel, azot i tlen, z których powstała Ziemia – i z których powstaliśmy my wszyscy.

Tekst ukazał się w 7. numerze magazynu „Nautilus” 7 listopada 2013 r.