За последние 50 лет количество воды в открытом океане с нулевым содержанием кислорода увеличилось более чем в четыре раза. В прибрежных водоемах, в том числе в эстуариях и морях, с 1950 года количество участков с низким содержанием кислорода увеличилось более чем в 10 раз. Ученые ожидают, что содержание кислорода будет продолжать снижаться даже за пределами этих зон по мере нагревания Земли.
Чтобы остановить упадок, миру необходимо обуздать как изменение климата, так и загрязнение питательными веществами, заявила международная группа ученых, в которую входит Лиза Левин, океанограф-биолог из Океанографического института Скриппса Калифорнийского университета в Сан-Диего. новая статья, опубликованная в янв.4 место в науке.
«Кислород имеет основополагающее значение для жизни в океанах», - сказала Дениз Брейтбург, ведущий автор и морской эколог из Смитсоновского центра исследований окружающей среды. «Сокращение содержания кислорода в океане входит в число наиболее серьезных последствий деятельности человека для окружающей среды Земли».
«Это огромная потеря для всех вспомогательных служб, которые полагаются на отдых и туризм, отели и рестораны, таксистов и все остальное», - сказал Левин. «Отголоски нездоровых экосистем в океане могут быть обширными».
Исследование было проведено группой ученых из GO2NE (Global Ocean Oxygen Network), новой рабочей группы, созданной в 2016 году Межправительственной океанографической комиссией ООН. Обзорный документ является первым, в котором столь всесторонне рассматриваются причины, последствия и решения проблемы низкого содержания кислорода во всем мире, как в открытом океане, так и в прибрежных водах. В статье освещаются самые большие опасности для океана и общества, а также то, что нужно сделать, чтобы вода Земли оставалась здоровой и продуктивной.
Ставки
«Примерно половина кислорода на Земле поступает из океана», - сказал Владимир Рябинин, исполнительный секретарь Международной океанографической комиссии, которая сформировала группу GO2NE. «Однако комбинированное воздействие нагрузки питательными веществами и изменения климата значительно увеличивает количество и размер «мертвых зон» в открытом океане и прибрежных водах, где содержание кислорода слишком низкое для поддержания большей части морской жизни».
В районах, традиционно называемых «мертвыми зонами», таких как Чесапикский залив и Мексиканский залив, уровень кислорода падает до такого низкого уровня, что многие животные задыхаются и умирают. Поскольку рыбы избегают этих зон, их среда обитания сокращается, и они становятся более уязвимыми для хищников или рыбной ловли. Но проблема выходит далеко за рамки «мертвых зон», отмечают авторы. Даже меньшее снижение содержания кислорода может остановить рост животных, воспрепятствовать размножению и привести к болезни или даже смерти. Это также может вызвать выброс опасных химических веществ, таких как закись азота, парниковый газ, в 300 раз более мощный, чем двуокись углерода, и токсичный сероводород. В то время как некоторые животные могут процветать в мертвых зонах, общее биоразнообразие падает.
Изменение климата является основной причиной в открытом океане. Потепление поверхностных вод затрудняет проникновение кислорода вглубь океана. Кроме того, по мере того, как океан в целом становится теплее, он содержит меньше кислорода. В прибрежных водах избыточное загрязнение питательными веществами с суши вызывает цветение водорослей, которые истощают кислород по мере того, как они умирают и разлагаются. К сожалению, в более теплых водах животным также требуется больше кислорода, даже когда он исчезает.
Средства к существованию людей также находятся под угрозой, сообщают ученые, особенно в развивающихся странах. Небольшие кустарные промыслы могут быть не в состоянии переехать, когда низкий уровень кислорода уничтожает их уловы или вынуждает рыбу перемещаться в другое место. На Филиппинах гибель рыбы в аквакультурных загонах одного города стоит более 10 миллионов долларов. Коралловые рифы, главная туристическая достопримечательность многих стран, также могут чахнуть без достаточного количества кислорода.
Некоторые популярные промыслы могут выиграть, по крайней мере, в краткосрочной перспективе. Загрязнение питательными веществами может стимулировать производство корма для рыб. Кроме того, когда рыба вынуждена толпиться, чтобы избежать недостатка кислорода, ее становится легче поймать. Но в долгосрочной перспективе это может привести к чрезмерному вылову рыбы и нанести ущерб экономике.
Победа в войне: трехсторонний подход
Чтобы держать низкий уровень кислорода под контролем, ученые заявили, что мир должен рассмотреть проблему с трех сторон:
Устранение причин: загрязнение питательными веществами и изменение климата. Хотя ни одна из этих проблем не является простой или легкой, шаги, необходимые для победы, могут принести пользу как людям, так и окружающей среде. Улучшенные септические системы и санитария могут защитить здоровье человека и предотвратить попадание загрязнения в воду. Сокращение выбросов ископаемого топлива не только сокращает выбросы парниковых газов и борется с изменением климата, но также сокращает количество опасных загрязнителей воздуха, таких как ртуть.
Защитите уязвимых морских обитателей. Поскольку некоторый низкий уровень кислорода неизбежен, крайне важно защитить рыбные промыслы, подвергающиеся риску, от дальнейшего стресса. По словам команды GO2NE, это может означать создание охраняемых морских территорий или запретных для лова зон в местах, которые животные используют, чтобы избежать низкого уровня кислорода, или переход на рыбу, которой не так угрожает падение уровня кислорода. Улучшите отслеживание низкого содержания кислорода по всему миру. У ученых есть хорошее представление о том, сколько кислорода океан может потерять в будущем, но они не знают точно, где будут находиться эти зоны с низким содержанием кислорода. Расширенный мониторинг, особенно в развивающихся странах, и численные модели помогут точно определить, какие места подвергаются наибольшему риску, и найти наиболее эффективные решения.
«Это проблема, которую мы можем решить», - сказал Брейтбург. «Остановка изменения климата требует глобальных усилий, но даже локальные действия могут помочь с уменьшением количества кислорода, вызванным питательными веществами». В качестве доказательства Брейтбург указывает на продолжающееся восстановление Чесапикского залива, где загрязнение азотом снизилось на 24 процента с момента своего пика благодаря лучшей очистке сточных вод, более совершенным методам ведения сельского хозяйства и успешным законам, таким как Закон о чистом воздухе. В то время как некоторые зоны с низким содержанием кислорода сохраняются, область Чесапика с нулевым содержанием кислорода почти исчезла. «Борьба с изменением климата может показаться более сложной, - добавила она, - но ее выполнение имеет решающее значение для предотвращения снижения уровня кислорода в наших океанах и почти для всех аспектов жизни на нашей планете».
Адаптировано из материалов, изначально предоставленных Смитсоновским центром экологических исследований.