Široko razširjen in ponekod celo padec ravni kisika v morskem okolju ogroža ranljive vrste - trend, ki se bo nadaljeval z nadaljnjimi podnebnimi spremembami. Dejstvo, da s segrevanjem oceanov izgubljajo kisik, že samo po sebi ne preseneča znanstvenikov, vendar obseg tega upada zahteva nujne ukrepe, tako velike so posledice za morske ekosisteme.
Karkoli naredijo - skrivajo se pred plenilci, prebavljajo hrano in podobno - vsi organizmi potrebujejo kisik. Nedavne študije kažejo, da je vse težje pridobiti ta življenjsko pomemben element morskega življenja.
Stopnja kisika v oceanih se je v zadnjem desetletju močno znižala, zaskrbljujoč trend pa je povezan s podnebnimi spremembami, razlaga Andreas Oschlies, oceanograf v Helmholtz centru za raziskave oceanov v nemškem Kielu, katerega skupina spremlja ravni kisika v oceanu po vsem svetu. "Presenečeni smo bili nad tem, kako dramatične so spremembe, kako hitro padajo kisik in kako velik vpliv imajo na morske ekosisteme," pravi zgrožen.
Že samo po sebi dejstvo, da s segrevanjem oceanov izgubljajo kisik, znanstveniki ne presenečajo, a obseg tega upada zahteva nujno ukrepanje, opozarja Oshlis. Zadnje študije kažejo, da se je raven kisika v nekaterih tropskih regijah v zadnjih 50 letih znižala za 40%. Drugod je bilo izčrpavanje manj drastično - povprečna svetovna raven kisika se je znižala za 2%.
Vendar pa so morske živali - velike in mikroskopske - na enakomerne spremembe ravni kisika odgovorile s hitrim dvigom kisika ali spreminjanjem vedenja, so ugotovili Oshlis in sodelavci. Kot rezultat teh vedenjskih prilagoditev lahko živali postanejo plen za nove plenilce ali pristanejo na območjih, kjer je hrana slaba. Podnebne spremembe že povzročajo resne težave morskemu življenju - na primer oksidaciji okolja -, vendar je deoksigenacija ali izguba kisika najbolj akutna za prebivalce morij, razlaga Oshlis. Konec koncev morajo vsi dihati, pravi.
Splet s hrano je velik problem
Ko se ocean segreje, izgubi kisik iz dveh razlogov: Prvič, toplejša je tekočina, manj plina lahko zadrži. Zato se soda hitreje razgreje na soncu, razlaga Oshlis. Drugič, ko se polarni morski led topi, se na površini tvori plast taline, ki se po lastnostih razlikuje od hladnejših in slanejših voda v globini. To je nekakšen "pokrov", ki preprečuje, da bi se tokovi mešali površinske vode z globokimi. In ker kisik v ta življenjski prostor vstopa skozi površino - bodisi neposredno iz ozračja bodisi iz fitoplanktona, ki prebiva na površini - slabše je mešanje, manj prodira v globino.
Promocijski video:
Nekatera obalna območja na obeh straneh ekvatorja so naravno "vroča mesta" z nizko vsebnostjo kisika, ker njihove vode, kjer cvetoče alge porabljajo kisik z razkrojem mrtve snovi, so bogate s hranili. Toda spremembe v drugih ekosistemih, tudi na odprtem oceanu in okoli polov, so še posebej zaskrbljujoče za Oshlisa in njegove sodelavce, saj te regije še nikoli niso bile ogrožene. Podnebne napovedi za prihodnost ponavadi podcenjujejo izgube kisika, vendar so že v polnem razmahu, so poročali v oddaji Nature. In to je še en razlog, zakaj razvoj dogodkov zahteva posebno pozornost, opozarja.
Tudi majhno znižanje neposredno vpliva na vedenje v vodnem stolpcu zooplanktona - najmanjših organizmov, ki sestavljajo spodnjo vez prehranjevalne verige, kaže poročilo Science Advance iz decembra 2018. "Zelo so občutljivi," razlaga Karen Wishner, oceanografinja z univerze v Rhode Islandu. Celo več, kot so pričakovali, priznava. Nekatere vrste se potapljajo globlje v hladnejše, kisikove vode. "Toda v nekem trenutku preprosto ne morejo globlje," ugotavlja. Globlje in hladneje postane, težje jih je krmiti in razmnoževati. Zooplankton in ribe, ki ga zaužijejo same, nahranijo širok spekter plenilcev, kot so lignji in kiti, zato bo njihovo vedenje in stanje neizogibno vplivalo na celotno prehransko verigo.
Poleg motenj v spletu s hrano se živali soočajo z drugimi fiziološkimi težavami, ko se navadijo na nižjo raven kisika. Na primer, kitajske škampe v vodi, ki ne vsebuje kisika, začnejo šibeti repov, da varčujejo z energijo. Zaradi nedavne študije o fiziologiji morskih in sladkovodnih organizmov, objavljene prejšnji mesec, izgubljajo gibljivost in spretnost. Poleg tega, ko se raven kisika znižuje, samci začnejo proizvajati manj gibljivih spermatozoidov - in ta odpoved nikoli ne bo odpravljena v naslednjih generacijah, tudi če se raven kisika vrne v normalno stanje, je leta 2016 zapisala revija Nature Communications.
V okolju, ki je slabo kisik, lahko vplivajo osnovne senzorične funkcije, kot sta vid in sluh, pravi Lillian McCormick, študentka na kalifornijski univerzi v San Diegu. Iz njenih predhodnih podatkov izhaja, da celo rahlo znižanje kisika pri številnih vrstah zooplanktona povzroči poslabšanje vida. (Mimogrede, enako se dogaja z ljudmi na visoki nadmorski višini: izgubijo nočni vid in slabše ločijo barve). Številne vrste zooplanktona se za navigacijo po vodnem stolpcu in izogibanje plenilcem zanašajo na vizualne znake, zato jih, če izgubijo vid, ne bodo več prijele in postale bolj ranljive, pojasnjuje.
Nekatera bitja so bolj tolerantna na nizko raven kisika, na primer meduze. Toda učinke deoksigenacije bodo čutile vse živali, ki potrebujejo kisik, brez izjeme, je dejal Brad Seibel, oceanograf z univerze na Južni Floridi. On in Wischner sta sodelovala pri nedavni študiji zooplanktona. "Vsako znižanje ravni kisika bo zmanjšalo vitalnost in plodnost," ugotavlja.
Zmanjšanje površine
Ko se regije, bogate s kisikom, krčijo, se bodo habitati komercialnih rib, na primer tune, ki jih letno lovijo v višini 42 milijard dolarjev, prisilili, da se preselijo na nove meje. V severovzhodnem tropskem Atlantiku je habitat tune - in s tem tudi obseg ribištva - od leta 1960 do 2010 upadel za 15%.
Obalni ribolov bo izzval kmetijski odtok, ki pospešuje cvetenje alg. Poznejši razpad porabi ogromno kisika, postopek, ki smo ga že opazili v Mehiškem zalivu blizu ustja Mississippija. Nekatere vrste rib se odmaknejo od teh "mrtvih con" v iskanju območij, bogatih s kisikom, bližje mejam njihovega naravnega območja. Ta gneča ribičem olajša, ustvari pa lažen občutek številčnosti. Dolgoročno od tega ne bo nič dobrega, napoveduje Seibel.
Za reševanje globalnega problema izčrpavanja kisika je Oshlis septembra pomagal organizirati mednarodno konferenco v Kielu. Udeleženci so podpisali improvizirani dokument, imenovan Kielska deklaracija o deoksigenaciji oceanov, da bi pritegnili pozornost vseh držav, Združenih narodov in javnosti ter pozvali k nujnemu ukrepanju. Podpisnice si želijo, da bi vlade in mednarodne organizacije naredile resnejše korake za upočasnitev podnebnih sprememb in zmanjšanje onesnaževanja obalne odpadne vode, kar poslabša upad ravni kisika. Raziskovalci so oblikovali novo deklaracijo po vzoru Monakove deklaracije iz leta 2008, ki je po besedah Oshlisa nekoč pomembnost problema zakisanja oceanov prinesla zavesti mnogih.
"To bi moralo biti opozorilo javnosti in različnim vladnim in mednarodnim organizacijam, da je to pomembno vprašanje," pojasnjuje Wischnerjeva. Deklaracijo je skupno podpisalo več kot 300 znanstvenikov iz približno 30 držav. Seibel, ena od podpisnic, trdo pravi: "Mislim, da je prihodnost najbolj žalostna."
Laura Poppick