Spadek zawartości tlenu w oceanach. Strefy martwych wód coraz większe

W ciągu ostatnich 50 lat tzw. martwe strefy w morzach i oceanach, czyli obszar wód o niebezpiecznie niskiej zawartości tlenu, powiększyły się aż czterokrotnie. Naukowcy alarmują, że sytuacja ta będzie się pogłębiać wraz z ocieplaniem się klimatu.

W morzach i oceanach na całym świecie ubywa tlenu. Jest to spowodowane działalnością człowieka. Badania nad stanem wód zostały przeprowadzone przez powołaną w 2016 roku przez ONZ grupę badawczą GO2NE (Global Ocean Oxygen Network) i ukazały się w prestiżowym piśmie „Science”. To pierwsza tego typu praca, która wskazuje na przyczyny i konsekwencje niskiej zawartości tlenu w wodach mórz i oceanów na całym świecie.

Oceany i morza tracą oddech

Martwe strefy w morzach i oceanach, czyli miejsca ze zbyt niską zawartością tlenu, by mogły w nich przetrwać organizmy nim oddychające, stają się coraz większe. Pierwszy raz zostały zidentyfikowane przy ujściach rzek w połowie XIX wieku. Ale od tego czasu wzrost aktywności przemysłowej i rolniczej drastycznie zakłócił równowagę chemiczną oceanów. Naukowcy ostrzegają, że będą one nadal się powiększać, o ile nie ograniczymy czynników napędzających globalną zmianę klimatu, która podsyca te zmiany.

Wzrost globalnych temperatur i napływ zanieczyszczeń oraz nawozów sztucznych masowo używanych w rolnictwie dławią poziomy tlenu zagrażając organizmom morskim na całym świecie.

Ryby, skorupiaki, koralowce czy gąbki potrzebują tlenu do życia. Gdy stężenie tlenu w wodach maleje, organizmy morskie duszą się. By przetrwać muszą ograniczyć wydatek energetyczny, co skutkuje rzadszą reprodukcją, chorobami czy mniejszymi rozmiarami. Niektóre organizmy potrafią dobrze znosić takie warunki, ale ogólna różnorodności biologiczna drastycznie spada.

– Tlen ma zasadnicze znaczenie dla życia w oceanach – powiedziała Denise Breitburg, ekolog morski w Smithsonian Environmental Research Center oraz główny autor publikacji na łamach „Science”. – Spadek poziomu tlenu w oceanach należy do najpoważniejszych skutków działalności człowieka na Ziemi – dodała.

Mniej tlenu w oceanach to nie tylko kłopoty dla roślin i zwierząt morskich – może to również mieć poważne konsekwencje dla życia na lądzie.

Wysoka stawka

– Około połowa tlenu na Ziemi pochodzi z oceanów. Wytwarzany jest przez fitoplankton. Zanieczyszczenia oraz ocieplanie się klimatu powodują rozrastanie się martwych stref, gdzie stężenie tlenu jest zbyt niskie, by większość organizmów morskich mogła żyć – wyjaśnił Wladimir Rjabinin, sekretarz Międzynarodowej Komisji Oceanograficznej, która utworzyła grupę GO2NE.

Dodatkowo wzrost globalnych temperatur utrudnia rozpuszczanie tlenu w wodzie i ogranicza jego dystrybucję do głębszych partii oceanu. Wody przy powierzchni – z reguły lepiej dotlenione – słabiej się mieszają z głębinowymi, bo ciepła woda jest lżejsza od zimnej. Jednocześnie niektóre formy życia morskiego są coraz bardziej zestresowane ze względu na cieplejsze i bardziej kwaśne oceany, co zwiększa ich zapotrzebowanie na tlen. A w ostatnim stuleciu temperatura oceanów podniosła się o około 0,7 st. Celsjusza.

Według badań grupy GO2NE, w ciągu ostatnich 50 lat ocean poniósł stratę około 80 miliardów ton tlenu. Rejony o bardzo niskiej zawartości tlenu powiększyły się w tym czasie o obszar odpowiadający wielkości całej Unii Europejskiej. Obszary wód właściwie pozbawionych tlenu rozrosły się czterokrotnie, a strefy o niskiej zawartości tlenu zwiększył się dziesięciokrotnie.

Na czerwono zaznaczono obszary przybrzeżne, gdzie zawartość tlenu wynosi najwyżej 2 mg na litr. Na niebiesko oznaczono podobnie niskie stężenie tlenu, ale w obszarach otwartego oceanu. fot. GO2NE

– Gdybyśmy stracili tak ogromny obszar powierzchni produkcyjnej na lądzie, wszyscy byliby przerażeni i zbulwersowani. Ale to, co dzieje się pod powierzchnią oceanu, jest niewidoczne i łatwe do zignorowania – stwierdziła Breitburg.

Współautor publikacji dr Maciej Telszewski z Instytutu Oceanologii PAN w Sopocie wyjaśnił w rozmowie z PAP, że nawozy i ścieki trafiające do mórz i oceanów to gotowe substancje odżywcze (zawierają m.in. fosfor i azot) inicjujące gigantyczne zakwity roślin wodnych. – Fitoplankton w takich warunkach rośnie „jak na drożdżach”, a po obumarciu jest rozkładany w toni wodnej przez wyspecjalizowane mikroby. W czasie tego rozkładu wykorzystywany jest tlen. Ten proces prowadzi do powstawania olbrzymich pustyni tlenowych w morzach przybrzeżnych – wyjaśnił badacz.

Spadek stężenia zawartości tlenu przede wszystkim dotknie rybołówstwo. Wpłynie na morski łańcuch pokarmowy i bioróżnorodność gatunków. Dodatkowo najatrakcyjniejsze łowiska – znajdują się m.in. zachodnie wybrzeże Ameryki Południowej, zachodnie wybrzeże południowej Afryki czy morza otaczające Indie – to obszary, gdzie występuje zjawisko tzw. upwellingu, czyli mieszania się niedotlenionych wody głębinowych wynoszonych na powierzchnię przez prądy morskie. Zjawisko to może zdewastować te łowiska.

Ratunek

– Dowody wskazują na to, że w niektórych przypadkach uszkodzenia można odwrócić, a obszary, gdzie zanotowano poważny spadek stężenia tlenu, mogą się jeszcze odbudować. Jednak trzeba zaniechać zanieczyszczanie wód i ograniczyć emisję gazów cieplarnianych – powiedziała w rozmowie z Live Science Breitburg.

Badacz wskazał przy tym na ujście Tamizy, gdzie przez długi okres w wodach brakowało tlenu, a teraz kwitnie tam życie. Podobne przykłady są na całym świecie, jednak by ratować sytuację trzeba zmienić praktyki rolnicze oraz zarządzać ściekami, które trafiają do mórz i oceanów.

Inaczej ma się sytuacja na otwartych wodach. – To niezbadane terytorium. Nie wiemy, ile czasu zajmie w tych miejscach odbudowa ekosystemu – oceniła Breitburg.

Rozwiązanie tej kwestii wymagać będzie globalnej współpracy i inicjatyw mających na celu ograniczenie emisji paliw kopalnych i ograniczenie zanieczyszczenia mórz i oceanów. Naukowcy wskazują, że należy ustanowić większą liczbę obszarów chronionych na morzach i oceanach. Należy również wspierać politykę ochrony walczących o przetrwanie wrażliwych ekosystemów morskich.

 

Źródło: Live Science, PAP, Science Daily, fot. Arcadio Castillo/Smithsonian