Новый анализ десятилетий данных об океанах по всему миру показал, что количество растворенного кислорода, содержащегося в воде - важный показатель здоровья океана - снижается уже более 20 лет.
Исследователи из Технологического института Джорджии изучили исторический набор данных об океане за более чем 50 лет и провели поиск долгосрочных тенденций и закономерностей. Они обнаружили, что уровень кислорода начал падать в 1980-х годах, когда температура океана начала расти.
«Кислород в океанах обладает динамическими свойствами, и его концентрация может меняться в зависимости от естественной изменчивости климата», - сказал Така Ито, доцент Школы наук о Земле и атмосфере Технологического института Джорджии, который руководил исследованием.«Важным аспектом нашего результата является то, что скорость глобальной потери кислорода, по-видимому, превышает уровень случайной изменчивости природы».
Исследование, опубликованное в апреле в журнале Geophysical Research Letters, спонсировалось Национальным научным фондом и Национальным управлением океанических и атмосферных исследований. В состав группы вошли исследователи из Национального центра атмосферных исследований, Вашингтонского университета в Сиэтле и Университета Хоккайдо в Японии.
Падение уровня кислорода в воде может повлиять на среду обитания морских организмов во всем мире и в последние годы привело к более частым «гипоксическим событиям», которые убили или вытеснили популяции рыб, крабов и многих других организмов.
Исследователи годами предполагали, что повышение температуры воды повлияет на количество кислорода в океанах, поскольку более теплая вода способна удерживать меньше растворенного газа, чем более холодная. Но данные показали, что количество кислорода в океане падало быстрее, чем соответствующее повышение температуры воды.
«Тенденция падения кислорода примерно в два-три раза быстрее, чем мы предсказывали, исходя из снижения растворимости, связанного с потеплением океана», - сказал Ито. «Скорее всего, это связано с изменениями циркуляции и перемешивания океана, связанными с нагревом приповерхностных вод и таянием полярных льдов».
Большая часть кислорода в океане поглощается из атмосферы на поверхности или образуется в результате фотосинтеза фитопланктона. Затем океанские течения смешивают эту более насыщенную кислородом воду с подземными водами. Но повышение температуры воды океана вблизи поверхности сделало более плавучими и более трудными для более теплых поверхностных вод смешивание вниз с более холодными подповерхностными водами. Таяние полярных льдов добавило на поверхность океана больше пресной воды - еще один фактор, препятствующий естественному перемешиванию и приводящий к усилению стратификации океана..
«После середины 2000-х годов эта тенденция стала очевидной, последовательной и статистически значимой - за пределами годовых колебаний», - сказал Ито.«Тенденции особенно сильны в тропиках, на восточных окраинах каждого бассейна и в субполярной части северной части Тихого океана».
В более раннем исследовании Ито и другие исследователи выяснили, почему кислородное истощение было более выраженным в тропических водах Тихого океана. Они обнаружили, что загрязнение воздуха, переносимое из Восточной Азии над самым большим в мире океаном, способствовало падению уровня кислорода в тропических водах за тысячи миль.
Как только океанские течения перенесли загрязнение железом и азотом в тропики, фотосинтезирующий фитопланктон перешел на перегрузку, потребляя избыток питательных веществ. Но вместо увеличения количества кислорода конечным результатом цепной реакции стало истощение запасов кислорода в подземных водах.
Это тоже, вероятно, влияет на состояние вод по всему миру, сказал Ито.