В Балтийском море находятся одни из самых больших в мире мертвых зон, области воды с недостатком кислорода, где большинство морских животных не могут выжить. Но в то время как части этого моря долгое время страдали от низкого уровня кислорода, новое исследование, проведенное командой из Финляндии и Германии, показывает, что потеря кислорода в прибрежных районах за последнее столетие является беспрецедентной за последние 1500 лет. Исследование опубликовано сегодня в журнале Европейского союза наук о Земле Biogeosciences.
По мнению исследователей, антропогенное загрязнение от удобрений и сточных вод, стекающих из стран, окружающих Балтийское море, в море, является основной причиной недавней потери кислорода в прибрежных водах региона. Распространение районов с низким содержанием кислорода может иметь тяжелые последствия для окружающей среды и местного населения, поскольку может снизить уловы рыбы и даже привести к массовой гибели морских животных.
«В 20-м веке на Балтику сильно повлияло воздействие человека на питательные вещества, и оно до сих пор испытывает на себе последствия этого воздействия», - говорит Том Джилберт, доцент Хельсинкского университета, Финляндия, принимавший участие в исследовании. исследование. Но, несмотря на недавние меры по сокращению выброса загрязняющих веществ, исследователи пишут в новом исследовании, что они не обнаружили «никаких доказательств восстановления» от истощения кислорода в Архипелаговом море, прибрежной зоне между материковой Финляндией и Швецией, которая является частью Балтийского моря..
А причиной, говорят, может быть изменение климата. Поскольку теплые воды менее эффективно удерживают кислород, «глобальное потепление, вероятно, усугубит истощение кислорода», - говорит Сами Йокинен, исследователь из Университета Турку, Финляндия, и ведущий автор исследования Biogeosciences. Джилберт добавляет: «Изменение климата не было основной причиной нынешней мертвой зоны, но это важный фактор, задерживающий восстановление».
Чтобы выяснить, что способствовало потере кислорода в прошлом и какую роль играл климат, команда пробурила и изучила 4-метровый керн отложений со дна в Архипелаговом море. Это позволило им впервые увидеть, как менялся уровень кислорода в этой области за последние 1500 лет. Этот период включает в себя средневековую климатическую аномалию, время более теплого климата, но низкого загрязнения питательными веществами с 900 по 1350 год, а также наше время.
«Интересный вывод из нашего исследования заключается в том, что в прибрежных районах потери кислорода в современный период действительно выделяются из-за сильного сигнала о недавнем поступлении питательных веществ человеком», - говорит Джилберт. Команда обнаружила, что уровень кислорода также был низким в более теплый средневековый период, но они пишут в своем исследовании, что нынешняя потеря кислорода является «беспрецедентно серьезной», показывая, как избыточное загрязнение и более высокие температуры могут сочетаться, чтобы процветать мертвые зоны.
Команда также обнаружила, что эта недавняя потеря кислорода началась в начале 1900-х годов, за десятилетия до того, как это считалось ранее, и до регулярного мониторинга качества воды. «Это удивительно, потому что 1950-е годы часто рассматриваются как период растущего истощения кислорода в Балтийском море, что было связано со значительным увеличением антропогенной нагрузки питательными веществами примерно в то время», - говорит Йокинен. Масса суши в районе Балтийского моря поднималась с тех пор, как в конце ледникового периода из региона были удалены тяжелые ледяные щиты, и это поднятие сделало некоторые прибрежные районы более чувствительными к потере кислорода. «Помимо этого, мы обнаружили свидетельства заметной антропогенной нагрузки питательными веществами уже на рубеже 20-го века, что, вероятно, стимулировало истощение кислорода в прибрежных районах», - продолжает он.
Эта питательная нагрузка имеет долгосрочные последствия, из-за чего трудно остановить продолжающееся распространение мертвых зон. Реки на обитаемых побережьях Балтийского моря несут питательные вещества в море, вызывая цветение водорослей. Когда водоросли умирают, они опускаются на морское дно и разлагаются бактериями, которые в этом процессе расходуют кислород. «Если потребление человеком питательных веществ уменьшится, можно ожидать, что это уменьшит цветение и сократит мертвую зону», - объясняет Джилберт. Но в мертвых зонах разлагающиеся водоросли более эффективно выделяют фосфор, который затем стекает обратно в поверхностные воды, где приводит к росту цианобактерий (сине-зеленых бактерий), которые, в свою очередь, захватывают азот из атмосферы. «В результате общее количество питательных веществ - фосфора и азота - в воде остается высоким даже после того, как человеческий фактор был сокращен», - говорит Джилберт. «Это самоподдерживающийся порочный круг, на разворот которого могут уйти десятилетия», - добавляет Йокинен.
"Сегодня и, вероятно, в будущем потеря кислорода в Архипелаговом море поддерживается продолжающейся утечкой питательных веществ с сельскохозяйственных угодий, выбросом фосфора из отложений в толщу воды из-за низкого уровня кислорода, и продолжающимся глобальным потеплением.", - говорит Йокинен. "Мы надеемся, что наше исследование будет способствовать лучшему признанию изменения климата как существенного фактора потери кислорода в Балтийском море наряду с антропогенной нагрузкой питательными веществами. Для достижения хорошего экологического состояния в прибрежных районах в условиях прогнозируемого глобального потепления необходимое сокращение поступления питательных веществ может быть выше, чем считалось ранее», - заключает Йокинен.
«Хорошая новость заключается в том, что многие страны Балтийского бассейна предприняли значительные шаги по сокращению нагрузки питательными веществами», - говорит Джилберт. «В некоторых прибрежных регионах мы уже наблюдаем улучшения. Таким образом, лучшее понимание баланса между поступлением питательных веществ и изменением климата поможет управлять Балтийским морем в будущем».