Вчені виявили, що Земля стрімко втрачає кисень: кому і чим це загрожує

Зміст

• Що відомо про втрату запасів розчиненого кисню
• Чому кисень може зникати й чим це небезпечно
• Що таке "Планетарні межі" і чому вони важливі

Що відомо про втрату запасів розчиненого кисню

Згідно з інформацією, отриманою командою дослідників на чолі з екологом прісної води Кевіном Роузом з Політехнічного інституту Ренсселера у США, так звана деоксигенація - втрата водними ресурсами планети запасів розчиненого кисню - становить серйозну загрозу для стабільності Землі в цілому.

За словами науковців, недостатня кількість розчиненого кисню (DO) є небезпечним фактором для функціонування природніх екосистем та життя суспільства. Адже кисень є основною умовою життя багатьох організмів не лише на суші, але й у воді.

Результати проведених досліджень вказують на те, що в усіх водних екосистемах - від струмків і річок, озер, водосховищ і ставків до лиманів, морів та відкритого океану - концентрація розчиненого кисню швидко та суттєво знизилася впродовж останніх десятиліть.

Озера та водосховища зазнали втрат кисню на 5,5% та 18,6% відповідно (з 1980 року).

Океани втратили близько 2% DO з 1960 року. Вчені уточнили, що хоча ця цифра нібито невелика, проте вона репрезентує суттєво більшу географічно та за об'ємом масу.

Морські екосистеми різних типів також зазнали змін внаслідок втрати кисню. Наприклад, води біля Центральної Каліфорнії втратили 40% DO за останні кілька десятиліть.

Чому кисень може зникати й чим це небезпечно

На думку вчених, зменшення кисню у воді тісно пов'язане зі змінами клімату та землекористуванням. 

"Це викликано зниженням розчинності кисню у воді на тлі підвищення температури, зниження глибоководної вентиляції... Глобальне потепління та забруднення порушують біогеохімічні процеси у водних екосистемах, і це негативно впливає як на прісноводні, так і на морські організми", - пояснив Роуз.

Він додав, що на тлі недостатньої кількості розчиненого кисню, постраждати можуть цілі види (живих організмів) та "харчові мережі". Йдеться про:

• зниження сенсорних здібностей
• зниження росту
• зменшення розміру тіла
• зниження розмноження
• загибель в цілому

"Низький вміст кисню також може призвести до широкомасштабної загибелі та погіршення навколишнього середовища. Водні середовища існування з низьким рівнем кисню зазвичай називають "мертвими зонами" через їх загибель, що загрожує екосистемним послугам, таким як рибальство, аквакультура, туризм і культурні практики", - додав науковець.

Крім того, дезоксигенація може спонукати водні екосистеми переходити "в альтернативні та небажані стани", які часто характеризуються, наприклад, шкідливим "цвітінням" водоростей.

За його словами, планета наближається до "критичних порогових значень водної деоксигенації, що в кінцевому підсумку вплине на кілька інших "Планетарних меж".

"DO регулює роль морської та прісної води у зміні клімату Землі. Покращення концентрації DO залежить від усунення першопричин, включаючи потепління клімату та стікання з розроблених ландшафтів. Якщо не розв'язати проблему дезоксигенації води, це в кінцевому підсумку вплине не лише на екосистеми, але й на економічну діяльність і суспільство на глобальному рівні", - пояснив учений.

Що таке "Планетарні межі" і чому вони важливі

Ще раніше вчені виявили основний "набір процесів глобального масштабу", який назвали "Планетарними межами". На думку фахівців, саме ці глобальні характеристики впливають на загальну можливість стабільного існування та розвитку всього живого на Землі.

"Планетарними межами" було визнано:

• зміну параметрів клімату (вміст у повітрі CO2 і потоку енергії, який нагріта сонцем Земля перевипромінює у космос)
• швидкість втрати біорізноманіття (число вимерлих видів у розрахунку на мільйон видів за рік)
• зміни в глобальних круговоротах азоту (кількість азоту, що вилучається людиною з атмосфери для своїх потреб) і фосфору (кількість фосфору, що виноситься ріками в океан і таким чином загубленого для подальшого використання людиною)
• швидкість руйнування озонового шару стратосфери
• швидкість закислення океанів
• витрачання людиною запасів прісної води на суші
• зміни у використанні землі (відсоток земної поверхні, перетворений на поля)
• зростання вмісту аерозолів в атмосфері (особливо в деяких районах)
• зростання хімічного забруднення навколишнього середовища (органічні полютанти, пластик, важкі метали, радіоактивні матеріали тощо)

Так звані "Планетарні межі" (інфографіка: Stockholm Resilience Centre/Richardson et al.)

На думку дослідників, якщо критичні пороги цих процесів будуть подолані, на планеті виникнуть серйозні екологічні, економічні та соціальні проблеми.

Роуз і його команда стверджують, що водна деоксигенація реагує на процеси "Планетарних меж" і навіть регулює їх.

"Важливо, щоб водна деоксигенація була додана до переліку "Планетарних меж". Це допоможе підтримати та зосередити глобальний моніторинг, дослідження та політичні зусилля, щоб допомогти нашим водним екосистемам і суспільству в цілому", - вважає керівник групи.

Доктор філософії та декан Школи науки Ренсселера Курт Бренеман наголосив, що "тенденції дезоксигенації у воді є чітким попередженням і закликом до дій, які повинні спонукати до змін, щоб уповільнити або пом'якшити цю "Планетарну межу".

"Робота професора Роуза прокладе шлях для подальших досліджень і відкриє двері для нових регуляторних заходів", - підсумував він.