Pianeta alieno, piante aliene. Solo perché sembrano simili alle piante terrestri non significa che si comportino necessariamente in modo identico alle piante terrestri. Sarebbe del tutto possibile per una pianta aliena fare il contrario delle nostre piante: assorbire ossigeno ed espellere l'anidride carbonica. Le piante su Pandora sono particolarmente adatte all'ecosistema di quel pianeta, quindi sebbene possano eseguire qualcosa come la fotosintesi, probabilmente assorbono ed espellono diversi tipi di sostanze chimiche e in quantità diverse rispetto alle piante terrestri.

Capisco la tossicità dell'aria dovuta ad altre sostanze chimiche presenti nell'atmosfera, ma se le piante eseguono la fotosintesi, non dovrebbe essere sufficiente per mantenere l'atmosfera relativamente priva di anidride carbonica?

E gli effetti della vita non vegetale? Pandora sembra essere un ricco ecosistema con molte forme di vita esapodali. Il diverso rapporto di anidride carbonica non potrebbe essere dovuto a un diverso equilibrio raggiunto tra la vita vegetale e quella animale?

Il wiki Avatar menziona anche il atmosfera come un'alta concentrazione di xeno. Ha questo da dire sull'aumentata densità atmosferica:

L'aumento della massa dell'aria più densa significa che è necessaria più forza per accelerarla mentre viene spostata fuori dal percorso di un oggetto in movimento.

Presumibilmente, quindi, la vita animale richiede più energia per muoversi in quell'atmosfera, e quindi richiede un metabolismo più elevato. Vediamo Pandora come non solo ricca di vita vegetale, ma anche piena di vita animale ad alto metabolismo, che presumo espellerebbe quantità ancora maggiori di anidride carbonica. Ovviamente la vita animale è adattata all'elevata concentrazione di anidride carbonica e dispone di sistemi respiratori particolarmente efficienti.

E chissà quali tipi di vita microbica esistono negli oceani, ecc. Il vulcanismo non è l'unica spiegazione per l'alta concentrazioni di idrogeno solforato.

Gli oceani sulla Terra sono mortali per gli esseri umani ma propizi alla vita.

Ciò significa che gli esseri umani non protetti sono realmente vitali solo in meno del 10% della biosfera terrestre. E qui ci siamo evoluti, adattati nel corso dei millenni. Che speranza abbiamo quando siamo caduti in una biosfera aliena?

L'idea che gli xenoclimati saranno piacevoli, per non parlare di sopravvivenza, è un tropo fantascientifico che Avatar non ha adottato.

Poiché non è stato ancora affrontato il problema, l'idrogeno solforato ha una tossicità simile al cianuro (per noi, simile nel senso dello stesso ordine di grandezza). Wikipedia elenca la dose letale (50% di morte entro un'ora) per i topi intorno a 700 ppm, che è 0,07% (il cianuro ha 270 ppm). Di solito non è pericoloso poiché concentrazioni molto più basse puzzano orribilmente. Ma le concentrazioni di Pandora (devono essere corrette per una pressione diversa) dovrebbero portare alla morte in pochi minuti o addirittura secondi.

Ma come menzionano altre risposte, è facile immaginare piante e animali selvatici che sviluppano tolleranza a tali concentrazioni (ne abbiamo alcune sulla Terra).

Sono sorpreso di quanto questi numeri siano vicini a ciò che vediamo nel film - una breve esposizione non è una condanna a morte - ma pochi minuti uccideranno. Sembra che qualcuno lo abbia calcolato esattamente.

Una possibile spiegazione è che i livelli di CO2 dipendono dall'effetto serra. Più CO2 c'è nell'aria, più caldo è il pianeta. Se assumiamo che alti livelli di CO2 guidino la crescita delle piante, che quindi riduce la CO2, allora abbiamo una situazione in cui l'effetto serra perde vapore e il pianeta diventa più freddo. Il freddo ridurrà la vita delle piante, il che consentirà un nuovo aumento dei livelli di CO2.

Se questo è vero, i livelli di CO2 nell'aria potrebbero dipendere dalla quantità di radiazione solare presente. Se supponiamo che la Terra riceva quantità relativamente elevate di radiazioni, la vita delle piante può espandersi fino a quando i livelli di CO2 sono relativamente bassi prima che il freddo inizi a ridurre la crescita delle piante. Pandora quindi è più lontana e riceve meno radiazioni solari e quindi può solo sostenere la crescita di piante pesanti con un effetto serra ad alto contenuto di CO2.

Questo spiegherebbe perché la CO2 non viene ridotta. Riguardo a come possa esistere una vita vegetale così rigogliosa, si dovrebbe presumere che ci sia anche solo più carbonio in generale disponibile per essere catturato. Parte della spiegazione potrebbe anche essere che stiamo vedendo solo le parti della giungla equatoriale e che il resto non è così lussureggiante.

Forse le piante non sono completamente / per niente fotosintetiche. Data la composizione dell'atmosfera pandora, potrebbero anche essere chemiosintetici, come mostrato in Wikipedia:

Chemiosintesi di idrogeno solforato:

12H ₂ S + 6CO ₂ → C ₆ H ₁₂ O ₆ (= carboidrati) + 6H ₂ O + 12S

La nostra flora emana anidride carbonica di notte e ossigeno alla luce del giorno. È stabilito che pandora è un pianeta con scarsa illuminazione, da cui la bioluminescenza. Potrebbe essere che lo scambio di gas sia tale che i livelli di ossigeno non possano superare un certo livello. Strano perché gli animali sono molto grandi che di solito indicano livelli di ossigeno del 25% o più, almeno qui sulla terra. È un pianeta alieno in cui non esistono controlli ed equilibri terrestri. Per ora rimango con l'equilibrio della teoria dei gas.