Концентрація кисню у водах нашої планети швидко та різко знижується — від ставків до океану. Поступова втрата кисню загрожує не лише екосистемам, а й життєдіяльності великих верств суспільства та всієї планети, стверджують автори міжнародного дослідження за участю GEOMAR, опублікованого сьогодні в Nature Ecology & Evolution.
Вони закликають визнати втрату кисню у водоймах ще однією планетарною межею, щоб зосередити увагу на глобальному моніторингу, дослідженнях та політичних заходах.
Кисень є фундаментальною умовою життя на планеті Земля. Втрата кисню у воді, яку також називають водною дезоксигенацією, становить загрозу для життя на всіх рівнях. Міжнародна команда дослідників описує, як постійна дезоксигенація становить серйозну загрозу для життєдіяльності значних частин суспільства та для стабільності життя на нашій планеті.
Попередні дослідження виявили низку процесів глобального масштабу, які називаються планетарними межами, що регулюють загальну придатність для життя та стабільність планети. Якщо критичні пороги в цих процесах перевищено, зростає ризик масштабних, різких або незворотних змін навколишнього середовища («переломних моментів»), а стійкість нашої планети, її стабільність, опиняється під загрозою.
Серед дев'яти планетарних меж – зміна клімату, зміни у землекористуванні та втрата біорізноманіття. Автори нового дослідження стверджують, що деоксигенація водних організмів реагує на інші планетарні граничні процеси та регулює їх.
«Важливо, щоб деоксигенацію водних організмів було додано до списку планетарних меж», – сказав професор доктор Роуз з Політехнічного інституту Ренсселера в Трої, штат Нью-Йорк, провідний автор публікації. «Це допоможе підтримати та зосередити глобальні зусилля з моніторингу, досліджень та політики на допомозі нашим водним екосистемам і, як наслідок, суспільству в цілому».
У всіх водних екосистемах, від струмків та річок, озер, водосховищ та ставків до естуаріїв, узбережжя та відкритого океану, концентрація розчиненого кисню швидко та суттєво знизилася за останні десятиліття.
З 1980 року озера та водосховища втратили кисень на 5,5% та 18,6% відповідно. З 1960 року океан втратив кисень близько 2%. Хоча це число здається невеликим, через великий об'єм океану воно являє собою значну масу втраченого кисню.
Морські екосистеми також зазнали значної мінливості у виснаженні кисню. Наприклад, середні води біля узбережжя Центральної Каліфорнії втратили 40% кисню за останні кілька десятиліть. Обсяги водних екосистем, що постраждали від виснаження кисню, різко зросли у всіх типах.
«Причинами втрати кисню у водній середовищі є глобальне потепління через викиди парникових газів та надходження поживних речовин внаслідок землекористування», — каже співавтор доктор Андреас Ошліс, професор морського біогеохімічного моделювання в Центрі океанічних досліджень імені Гельмгольца GEOMAR у Кілі.
«Якщо температура води підвищується, розчинність кисню у воді зменшується. Крім того, глобальне потепління посилює стратифікацію водного товща, оскільки тепліша вода з низькою солоністю та меншою щільністю лежить поверх холоднішої, солонішої глибокої води внизу».
«Це перешкоджає обміну бідних на кисень глибоких шарів із багатими на кисень поверхневими водами. Крім того, надходження поживних речовин із суші підтримує цвітіння водоростей, що призводить до споживання більшої кількості кисню, оскільки більше органічної речовини опускається та розкладається мікробами на глибині».
Райони в морі, де так мало кисню, що риба, мідії чи ракоподібні більше не можуть вижити, загрожують не лише самим організмам, а й екосистемним послугам, таким як рибальство, аквакультура, туризм та культурні практики.
Мікробіотичні процеси в регіонах з дефіцитом кисню також дедалі більше призводять до утворення потужних парникових газів, таких як закис азоту та метан, що може призвести до подальшого посилення глобального потепління і, таким чином, стати основною причиною виснаження кисню.
Автори попереджають: ми наближаємося до критичних порогів деоксигенації водних організмів, що зрештою вплине на кілька інших планетарних кордонів.
Професор доктор Роуз стверджує: «Розчинений кисень регулює роль морської та прісноводної води у формуванні клімату Землі. Покращення концентрації кисню залежить від усунення першопричин, включаючи потепління клімату та стік з освоєних ландшафтів».
«Нездатність вирішити проблему деоксигенації водних організмів, зрештою, вплине не лише на екосистеми, але й на економічну діяльність та суспільство на глобальному рівні».
Тенденції деоксигенації водних організмів є чітким попередженням і закликом до дії, які повинні надихнути на зміни, спрямовані на уповільнення або навіть пом'якшення цього планетарного бар'єру.
Датчик розчиненого кисню для якості води
Час публікації: 12 жовтня 2024 р.