اکسیژن آب‌های زمین به سرعت در حال کاهش است

همانطور که اکسیژن جو برای انسان و حیوانات خشکی‌زی، حیاتی است، اکسیژن محلول (DO) در آب نیز برای زیست بوم‌های آبی سالم، چه آب شیرین و چه شور دریایی ضروری است. با توجه به اینکه میلیارد‌ها نفر برای غذا و درآمد به زیستگاه‌های دریایی و آب شیرین متکی هستند، کاهش چشمگیر و سریع اکسیژن این اکوسیستم‌ها نگران کننده است.

گروهی از دانشمندان خواستار افزوده شدن «اکسیژن زدایی از آب» به فهرست «مرز‌های سیاره‌ای» شده اند.

مرز‌های سیاره‌ای مفهومی است که آشفتگی‌های ناشی از فعالیت‌های بشر در سیستم‌های کره زمین را برجسته می‌کند. عبور از یک مرز سیاره‌ای با خطر تغییر‌های ناگهانی محیطی همراه است. تاکنون، مرز‌های سیاره‌ای عبارتند از: تغییر اقلیم، اسیدی شدن اقیانوس، تخریب لایه اوزن تراتوسفر، تداخل با چرخه‌های جهانی فسفر و نیتروژن، کاهش تنوع زیستی، استفاده از آب شیرین، تغییر سیستم زمین (کاربری اراضی)، بارگذاری ایروسل؛ و آلودگی شیمیایی.

اکنون گروهی از پژوهشگران به سرپرستی «کوین رُز» «Kevin Rose» بوم شناس آب شیرین از موسسه پلی تکنیک رنسیلیر در آمریکا، نگرانند این فهرست یکی از مهم‌ترین محدودیت‌های زمین را نادیده بگیرد.

این پژوهشگران می‌گویند: «اکسیژن زدایی مشاهده شده از اکوسیستم‌های آب شیرین و دریایی زمین، نشان دهنده یک فرآیند مرزی اضافی سیاره‌ای است، که برای یکپارچگی سیستم‌های اکولوژیکی و اجتماعی زمین بسیار مهم است و تغییرات مداوم در سایر فرآیند‌های مرزی سیاره‌ای را تنظیم می‌کند و به آن پاسخ می‌دهد.»

به گفته آنها، آستانه‌های اکسیژن حساس و مرتبط، با مقادیر قابل مقایسه با سایر فرآیند‌های مرزی سیاره‌ای در حال بررسی هستند.

غلظت اکسیژن محلول در آب به دلایلی کاهش می‌یابد. مثلا، آب‌های گرم‌تر نمی‌توانند اکسیژن محلول زیادی را در خود نگه دارند و با ادامه انتشار گاز‌های گلخانه‌ای که دمای هوا و آب را بالاتر از میانگین بلندمدت خود افزایش می‌دهد، آب‌های سطحی کمتر می‌توانند این عنصر حیاتی را حفظ کنند.

اکسیژن محلول می‌تواند سریع‌تر از زمان تولیدش توسط تولیدکنندگان اکوسیستم به مصرف آبزیان برسد. شکوفه‌های جلبکی و رشد باکتریایی ناشی از هجوم مواد آلی و مواد مغذی به شکل کود‌های کشاورزی و خانگی، فاضلاب و زباله‌های صنعتی، به سرعت اکسیژن محلول موجود در آب را جذب می‌کنند.

در بدترین موارد، اکسیژن به حدی کاهش می‌یابد که میکروب‌ها خفه شده و می‌میرند و در نتیجه اغلب گونه‌های بزرگتر را نیز با خود به گام مرگ می‌کشانند. جمعیت‌های میکروبی که به اکسیژن متکی نیستند و از مواد آلی مرده تغذیه می‌کنند، آنقدر رشد می‌کنند که نور را کاهش داده و فتوسنتز را محدود می‌کنند تا کل بدنه آب را در یک چرخه باطل و خفه کننده به نام هوپَروَرش یا اوتریفیکاسیون به دام بیندازد.

اکسیژن زدایی در آب نیز با افزایش اختلاف چگالی بین لایه‌ها در ستون آب انجام می‌شود. این افزایش را می‌توان به گرم شدن سریع آب‌های سطحی نسبت به آب‌های عمیق‌تر و ذوب یخ‌ها و کاهش شوری سطحی در اقیانوس‌ها نسبت داد.

هرچه آن لایه‌ها مشخص‌تر باشند، حرکت کمتری بین لایه‌های ستون آب که لایه‌های عمودی حیات زیر آب بر آن تکیه دارند، وجود دارد. این نوسانات چگالی به حرکت آب‌های سطحی اکسیژن دار به اعماق نیرو می‌دهد و بدون این بار دما دار، تهویه در اعماق پایین محیط‌های آبی متوقف می‌شود.

همه این‌ها بر اکوسیستم‌های آبی که بسیاری از گونه‌های حیات برای غذا، آب، درآمد و رفاه خود به آن تکیه می‌کنند، آسیب وارد کرده است.

مجریان این پژوهش خواستار تلاشی هماهنگ و جهانی برای نظارت و تحقیق در مورد اکسیژن زدایی بخش‌های «آبی» سیاره مان، همراه با تلاش‌های سیاستی به منظور جلوگیری از اکسیژن زدایی سریع و چالش‌های مرتبط با آن هستند.

آنها می‌گویند: «کاهش انتشار گاز‌های گلخانه‌ای و کاهش رواناب مواد مغذی و ورودی کربن آلی (به عنوان مثال، بارگیری فاضلاب خام) اکسیژن زدایی را کُند یا به طور بالقوه معکوس می‌کند.»

به گفته این محققان، گسترش چارچوب مرز‌های سیاره‌ای برای گنجاندن اکسیژن زدایی به عنوان یک مرز به تمرکز این تلاش‌ها کمک خواهد کرد.

نتایج این تحقیقات در نشریه Perspective in Nature Ecology & Evolution منتشر شده است.

منبع: آنا