Rasprostranjeni, a na nekim mjestima i brzi pad razine kisika u morskom okolišu ugrožava ugrožene vrste - trend koji će se nastaviti s daljnjim klimatskim promjenama. Sama činjenica da zagrijavanjem oceana gube kisik ne iznenađuje znanstvenike, ali razmjera tog pada zahtijeva hitne mjere, tako da su velike posljedice za morske ekosustave.
Što god učinili - skrivajući se od grabežljivaca, probavljajući hranu i slično - svim organizmima treba kisik. No, sve je teže dobiti taj vitalni element za morski život, pokazuju nedavne studije.
Razina kisika u oceanima naglo je opala tijekom posljednjeg desetljeća, a zabrinjavajući trend povezan je s klimatskim promjenama, objašnjava Andreas Oschlies, oceanograf iz Helmholtz centra za istraživanje oceana u Kielu, u Njemačkoj, čiji tim prati razine kisika u oceanima širom svijeta. "Bili smo zadivljeni dramatičnim promjenama, naglim padom razine kisika i koliki je utjecaj na morske ekosustave", kaže užasnut.
Sama po sebi, činjenica da zagrijavanjem oceana gube kisik, znanstvenici nisu iznenađeni, ali razmjera tog pada zahtijeva hitno djelovanje, upozorava Oshlis. Najnovija istraživanja pokazuju da se razina kisika u nekim tropskim regijama smanjila za 40% u posljednjih 50 godina. Inače, potrošnja je bila manje drastična - prosječna svjetska razina kisika pala je za 2%.
Međutim, morske životinje - i velike i mikroskopske - reagiraju na čak i suptilne promjene razine kisika naglim putem prema višim razinama kisika ili promjenom ponašanja, otkrili su Oshlis i kolege. Kao rezultat tih ponašanja, životinje mogu postati plijen novih grabežljivaca ili se iskrcati na područjima koja su siromašna hranom. Klimatske promjene već stvaraju ozbiljne probleme morskom životu - na primjer, zakiseljavanje okoliša - ali deoksigenacija ili gubitak kisika najoštriji su za stanovnike mora, objašnjava Oshlis. Uostalom, svi moraju disati, kaže on.
Mreža hrane predstavlja ogroman problem
Kako se ocean zagrijava, on gubi kisik iz dva razloga: Prvo, toplija je tekućina, manje plina može držati. Zbog toga se soda brže hladi na suncu, objašnjava Oshlis. Drugo, kada se polarni morski led otopi, na površini se formira sloj taline koja se po svojstvima razlikuje od hladnijih i slanijih voda po dubini. Ovo je svojevrsni "pokrov" koji sprečava da struje miješaju površinske vode s dubokim. A budući da kisik ulazi u ovo stanište kroz površinu - bilo izravno iz atmosfere ili iz fitoplanktona koji živi u površini - slabije je miješanje, manje prodire u dubinu.
Promotivni video:
Neka obalna područja s obje strane ekvatora prirodno su "vruće točke" s niskim udjelom kisika, jer njihove vode, gdje cvjetale alge troše kisik za razgradnju mrtve materije, bogate su hranjivim tvarima. Ali promjene u drugim ekosustavima, uključujući otvoreni ocean i oko stupova, posebno su alarmantne za Oshlisa i njegove kolege, jer se te regije nikada nisu smatrale ranjivim. Klimatske projekcije za budućnost imaju tendenciju podcjenjivanja gubitaka kisika, ali one su već u punom zamahu, izvijestili su Oshlis i kolege u Natureu. A to je još jedan razlog zbog kojeg razvoj događaja zahtijeva posebnu pažnju, upozorava on.
Čak i mali pad izravno utječe na ponašanje zooplanktona u vodenom stupcu - najmanjih organizama koji čine donju kariku prehrambenog lanca, navodi se u izvješću Science Advance iz prosinca 2018. godine. "Oni su vrlo osjetljivi", objašnjava Karen Wishner, oceanografkinja sa Sveučilišta u Rhode Islandu. Čak i više nego što se očekivalo, priznaje. Neke se rone dublje u hladnijim, kisikovim vodama. "Ali u nekom trenutku jednostavno ne mogu ići dublje", napominje. Što dublje i hladnije postaje, to je teže hraniti i razmnožavati. Zooplankton i ribe koje ga sami konzumiraju hrane niz predatora, poput lignji i kitova, pa će njihovo ponašanje i stanje neizbježno utjecati na cijeli prehrambeni lanac.
Osim poremećaja na mreži s hranom, životinje se suočavaju i s drugim fiziološkim problemima dok se navikavaju na niže razine kisika. Na primjer, kineske škampe u vodi siromašnoj kisikom počinju slabije repove kako bi uštedjeli energiju. Zbog toga gube pokretljivost i spretnost, pokazalo je nedavno istraživanje o fiziologiji morskih i slatkovodnih organizama objavljeno prošlog mjeseca. Povrh toga, kako se razina kisika smanjuje, mužjaci počinju stvarati manje pokretne spermatozoide - a ovaj se neuspjeh nikada neće ispraviti u sljedećim generacijama, čak i ako se razina kisika vrati u normalu, zabilježio je časopis Nature Communications iz 2016. godine.
U okruženjima koja su siromašna kisikom mogu utjecati osnovne senzoričke funkcije poput vida i sluha, kaže Lillian McCormick, studentica poslijediplomske studije na Sveučilištu Kalifornija u San Diegu. Iz njezinih preliminarnih podataka proizlazi da čak i blagi pad kisika dovodi do pogoršanja vida kod brojnih vrsta zooplanktona. (Usput, ista se stvar događa s ljudima na velikoj nadmorskoj visini: izgube noćni vid i gore su u razlikovanju boja). Mnoge vrste zooplanktona oslanjaju se na vizualne znakove za kretanje vodenim stupom i izbjegavanje grabežljivaca, tako da ako izgube vid, više ih neće uhvatiti i postati ranjiviji, objašnjava ona.
Neka stvorenja tolerantnija su na nisku razinu kisika, poput meduze. Ali učinke deoksigenacije osjetit će sve životinje kojima je potreban kisik, bez iznimke, rekao je Brad Seibel, oceanograf sa Sveučilišta Južne Floride. On i Wischner zajedno su radili na nedavnom istraživanju zooplanktona. "Svako smanjenje razine kisika smanjit će vitalnost i plodnost", napominje.
Smanjenje površina
Kako se regije bogate kisikom smanjuju, stanište komercijalnih riba - poput tune, koja godišnje ulovi 42 milijarde dolara - također će se smanjiti, prisiljavajući ih da prelaze na nove granice. U sjeveroistočnom tropskom Atlantiku stanište tune - a s njim i razmjera ribarstva - smanjilo se za 15% u razdoblju od 1960. do 2010. godine.
Primorski će ribar biti izazov izazivanjem poljoprivrednog otpada, koji ubrzava procvat algi. Naknadno propadanje troši ogromnu količinu kisika, proces koji smo već zapazili u Meksičkom zaljevu, blizu ušća Mississippija. Neke se vrste riba udaljavaju od tih „mrtvih zona“u potrazi za zonama bogatim kisikom bliže granicama njihova prirodnog raspona. Ova gužva ribarima olakšava, ali stvara lažni osjećaj obilja. Dugoročno, od ovoga neće biti ništa dobro, predviđa Seibel.
Da bi se pozabavio globalnim problemom iscrpljenosti kisika, Oshlis je pomogao organizirati međunarodnu konferenciju u Kielu prošlog rujna. Sudionici su potpisali improvizirani dokument pod nazivom Kielska deklaracija o deoksigenaciji oceana kako bi privukli pažnju svih država, Ujedinjenih naroda i javnosti i pozvali na hitno djelovanje. Potpisnice žele da vlade i međunarodne organizacije poduzmu ozbiljnije korake za usporavanje klimatskih promjena i smanjenje onečišćenja obalnim otpadnim vodama, što pogoršava pad razine kisika. Istraživači su novu deklaraciju modelirali po uzoru na Monakonu deklaraciju iz 2008. godine, koja je, prema Oshlisu, u jednom trenutku donijela važnost problema zakiseljavanja oceana svijesti mnogih.
"Ovo bi trebalo biti upozorenje javnosti i raznim vladinim i međunarodnim organizacijama da je to važno pitanje", objašnjava Wischner. Deklaraciju je ukupno potpisalo više od 300 znanstvenika iz oko 30 zemalja. Seibel, jedna od zemalja potpisnica, otvoreno kaže: "Mislim da je budućnost najtužnija."
Laura Poppick