Zalihe otopljenog kisika u vodenim 'tijelima' širom svijeta ubrzano se smanjuju, a naučnici kažu da je to jedan od najvećih rizika za Zemljin sistem za održavanje života.
Baš kao što je atmosferski kisik vitalan za životinje poput nas, otopljeni kisik (DO) u vodi je neophodan za zdrave vodene ekosisteme, bilo slatkovodne ili morske. Budući da se milijarde ljudi oslanjaju na morska i slatkovodna staništa za hranu i prihod, zabrinjavajuće je da kisik u tim ekosistemima znatno i brzo opada.
Tim naučnika predlaže da se vodena deoksigenacija doda na popis 'planetarnih granica', koji u svom najnovijem obliku opisuje devet domena koje nameću pragove "unutar kojih se čovječanstvo može nastaviti razvijati i napredovati generacijama koje dolaze".
Do sada su planetarne granice klimatske promjene, zakiseljavanje okeana, oštećenje ozona u tratosferi, interferencija s globalnim ciklusima fosfora i dušika, stopa gubitka bioraznolikosti, globalna upotreba slatke vode, promjena sustava, opterećenje erosolom i hemijsko onečišćenje.
Tim predvođen slatkovodnim ekologom Kevinom Roseom s Politehničkog instituta Rensselaer u SAD zabrinut je da ovaj popis previđa jedno od najvažnijih ograničenja na Zemlji.
"Opažena deoksigenacija slatkovodnih i morskih ekosistema Zemlje predstavlja dodatni planetarni granični proces", pišu autori, "koji je ključan za integritet Zemljinih ekoloških i društvenih sistema, te regulira i odgovara na tekuće promjene u drugim planetarnim graničnim procesima.
"Relevantni, kritični pragovi kisika se približavaju stopama usporedivim s drugim procesima na planetarnim granicama."
Koncentracija otopljenog kisika u vodi pada iz više razloga. Toplije vode ne mogu zadržati toliko otopljenog kisika, na primjer, a s emisijama stakleničkih plinova koji nastavljaju podizati temperature zraka i vode iznad njihovih dugoročnih prosjeka, površinske vode postaju sve manje sposobne zadržati ovaj vitalni element.
Otopljeni kisik također može iscrpiti vodeni život brže nego što ga obnavljaju proizvođači ekosistema. Cvjetanje algi i bujanje bakterija potaknuto priljevom organske tvari i hranjivih tvari u obliku poljoprivrednih i kućnih gnojiva, kanalizacije i industrijskog otpada, brzo upijaju raspoloživi otopljeni kisik.
U najgorim slučajevima, kisik postane toliko iscrpljen da se mikrobi uguše i uginu, često povlačeći veće vrste sa sobom. Populacije mikroba koje se ne oslanjaju na kisik zatim se hrane obiljem mrtvog organskog materijala, rastući do gustoće koja smanjuje svjetlost i ograničava fotosintezu kako bi cijelo vodeno tijelo zarobili u začaranom, zagušujućem ciklusu koji se zove eutrofikacija.
Deoksigenaciju vode također pokreće povećanje razlike u gustoći između slojeva u vodenom stupcu. Ovo povećanje može se pripisati površinskim vodama koje se zagrijavaju brže od dubljih voda i otapanju leda smanjujući površinski salinitet u okeanima.
Što su ti slojevi jasnije definirani, manje je kretanja između tih slojeva vodenog stupca, na koje se oslanjaju vertikalni slojevi podvodnog života. Ove fluktuacije gustoće pokreću kretanje površinske vode bogate kisikom u dubinu, a bez tog tereta pokretanog temperaturom, ventilacija u nižim dubinama vodenog okoliša se zaustavlja.
Sve je to izazvalo pustoš u vodenim ekosistemima, od kojih se mnoge naše vrste oslanjaju na vlastitu hranu, vodu, prihode i dobrobit.
Autori rada pozivaju na zajednički, globalni napor za praćenje i istraživanje deoksigenacije 'plavih' dijelova našeg planeta, zajedno s političkim naporima za sprječavanje brze deoksigenacije i povezanih izazova s kojima se već počinjemo suočavati.
"Smanjenje emisija stakleničkih plinova, otjecanja hranjivih tvari i unosa organskog ugljika (na primjer, utovar sirove kanalizacije) usporilo bi ili potencijalno preokrenulo deoksigenaciju", pišu oni.
"Proširenje okvira planetarnih granica kako bi se uključila deoksigenacija kao granica (pomoći će) da se ti napori usmjere."
