Skābekļa koncentrācija mūsu planētas ūdeņos strauji un dramatiski samazinās — no dīķiem līdz pat okeānam. Pakāpeniskais skābekļa zudums apdraud ne tikai ekosistēmas, bet arī plašu sabiedrības slāņu un visas planētas iztiku, norāda starptautiska pētījuma, kurā iesaistīts GEOMAR un kas šodien publicēts žurnālā Nature Ecology & Evolution, autori.
Viņi aicina atzīt skābekļa zudumu ūdenstilpnēs par vēl vienu planētas robežu, lai koncentrētu globālo uzraudzību, pētniecību un politiskos pasākumus.
Skābeklis ir dzīvības pamatprasība uz planētas Zeme. Skābekļa zudums ūdenī, ko sauc arī par ūdens deoksigenāciju, apdraud dzīvību visos līmeņos. Starptautiskā pētnieku komanda apraksta, kā notiekošā deoksigenācija rada nopietnus draudus lielas sabiedrības daļas iztikai un dzīvības stabilitātei uz mūsu planētas.
Iepriekšējie pētījumi ir identificējuši globāla mēroga procesu kopumu, ko dēvē par planētas robežām un kas regulē planētas vispārējo apdzīvojamību un stabilitāti. Ja šajos procesos tiek pārsniegtas kritiskās robežvērtības, palielinās liela mēroga, pēkšņu vai neatgriezenisku vides pārmaiņu ("lūzuma punktu") risks un tiek apdraudēta mūsu planētas noturība, tās stabilitāte.
Starp deviņām planētas robežām ir klimata pārmaiņas, zemes izmantošanas izmaiņas un bioloģiskās daudzveidības samazināšanās. Jaunā pētījuma autori apgalvo, ka ūdens deoksigenācija gan reaģē uz citiem planētas robežprocesiem, gan tos regulē.
“Ir svarīgi, lai ūdens deoksigenācija tiktu pievienota planētas robežu sarakstam,” sacīja publikācijas vadošais autors profesors Dr. Rouzs no Rensileras Politehniskā institūta Trojā, Ņujorkas štatā. “Tas palīdzēs atbalstīt un koncentrēt globālos monitoringa, pētniecības un politikas centienus, lai palīdzētu mūsu ūdens ekosistēmām un līdz ar to sabiedrībai kopumā.”
Visās ūdens ekosistēmās, sākot no strautiem un upēm, ezeriem, ūdenskrātuvēm un dīķiem līdz estuāriem, piekrastēm un atklātam okeānam, izšķīdušā skābekļa koncentrācija pēdējās desmitgadēs ir strauji un būtiski samazinājusies.
Kopš 1980. gada ezeros un ūdenskrātuvēs skābekļa zudumi ir attiecīgi 5,5 % un 18,6 %. Okeānā skābekļa zudumi kopš 1960. gada ir aptuveni 2 %. Lai gan šis skaitlis šķiet mazs, lielā okeāna tilpuma dēļ tas atspoguļo ievērojamu zaudētā skābekļa masu.
Arī jūras ekosistēmās ir novērota ievērojama skābekļa trūkuma mainība. Piemēram, pēdējo desmitgažu laikā Kalifornijas centrālās daļas vidusūdens slāņi ir zaudējuši 40% skābekļa. Skābekļa trūkuma skarto ūdens ekosistēmu apjoms ir ievērojami palielinājies visos veidos.
"Ūdens skābekļa zuduma cēloņi ir globālā sasilšana siltumnīcefekta gāzu emisiju dēļ un barības vielu pieplūde zemes izmantošanas rezultātā," saka līdzautors Dr. Andreass Ošlīss, jūras bioģeoķīmiskās modelēšanas profesors GEOMAR Helmholca okeāna pētniecības centrā Ķīlē.
“Ja ūdens temperatūra paaugstinās, skābekļa šķīdība ūdenī samazinās. Turklāt globālā sasilšana veicina ūdens staba stratifikāciju, jo siltāks, zema sāļuma ūdens ar zemāku blīvumu atrodas virs aukstāka, sāļāka dziļūdens zemāk.”
"Tas kavē skābekļa nabadzīgo dziļo slāņu apmaiņu ar skābekļa bagātajiem virszemes ūdeņiem. Turklāt barības vielu pieplūde no sauszemes veicina aļģu ziedēšanu, kas noved pie lielāka skābekļa patēriņa, jo vairāk organisko vielu nogrimst un mikrobi sadala tos dziļumā."
Jūras apgabali, kuros ir tik maz skābekļa, ka zivis, gliemenes vai vēžveidīgie vairs nevar izdzīvot, apdraud ne tikai pašus organismus, bet arī ekosistēmu pakalpojumus, piemēram, zivsaimniecību, akvakultūru, tūrismu un kultūras praksi.
Mikrobiotiskie procesi reģionos ar skābekļa trūkumu arvien vairāk rada arī spēcīgas siltumnīcefekta gāzes, piemēram, slāpekļa oksīdu un metānu, kas var izraisīt turpmāku globālās sasilšanas pieaugumu un tādējādi ir galvenais skābekļa deficīta cēlonis.
Autori brīdina: mēs tuvojamies kritiskiem ūdens deoksigenācijas sliekšņiem, kas galu galā ietekmēs vairākas citas planētas robežas.
Profesors Dr. Rouzs apgalvo: “Izšķīdušais skābeklis regulē jūras un saldūdens lomu Zemes klimata modulēšanā. Skābekļa koncentrācijas uzlabošana ir atkarīga no pamatcēloņu, tostarp klimata sasilšanas un noteces no attīstītām ainavām, novēršanas.”
"Nespēja risināt ūdens deoksigenācijas problēmu galu galā ietekmēs ne tikai ekosistēmas, bet arī ekonomisko aktivitāti un sabiedrību globālā līmenī."
Ūdens deoksigenācijas tendences ir skaidrs brīdinājums un aicinājums rīkoties, kam vajadzētu iedvesmot pārmaiņas, lai palēninātu vai pat mazinātu šo planētas robežu.
Ūdens kvalitātes izšķīdušā skābekļa sensors
Publicēšanas laiks: 2024. gada 12. oktobris