Ученые обнаружили, что Земля стремительно теряет кислород: кому и чем это грозит

Содержание

• Что известно о потере запасов растворенного кислорода
• Почему кислород может исчезать и чем это опасно
• Что такое "Планетарные границы" и почему они важны

Что известно о потере запасов растворенного кислорода

Согласно информации, полученной командой исследователей во главе с экологом пресной воды Кевином Роузом из Политехнического института Ренсселера в США, так называемая деоксигенация - потеря водными ресурсами планеты запасов растворенного кислорода - представляет серьезную угрозу для стабильности Земли в целом.

По словам ученых, недостаточное количество растворенного кислорода (DO) является опасным фактором для функционирования природных экосистем и жизни общества. Ведь кислород является основным условием жизни многих организмов не только на суше, но и в воде.

Результаты проведенных исследований указывают на то, что во всех водных экосистемах - от ручьев и рек, озер, водохранилищ и прудов до лиманов, морей и открытого океана - концентрация растворенного кислорода быстро и существенно снизилась за последние десятилетия.

Озера и водохранилища понесли потери кислорода на 5,5% и 18,6% соответственно (с 1980 года).

Океаны потеряли около 2% DO с 1960 года. Ученые уточнили, что хотя эта цифра на первый взгляд невелика, она репрезентует существенно большую географически и по объему массу.

Морские экосистемы разных типов также претерпели изменения вследствие потери кислорода. К примеру, воды у Центральной Калифорнии потеряли 40% DO за последние несколько десятилетий.

Почему кислород может исчезать и чем это опасно

По мнению ученых, уменьшение кислорода в воде тесно связано с изменением климата и землепользованием.

"Это вызвано снижением растворимости кислорода в воде на фоне повышения температуры, снижения глубоководной вентиляции... Глобальное потепление и загрязнение нарушают биогеохимические процессы в водных экосистемах, что негативно влияет как на пресноводные, так и на морские организмы", - пояснил Роуз.

Он добавил, что на фоне недостаточного количества растворенного кислорода пострадать могут целые виды (живых организмов) и "пищевые сети". Речь идет о:

• снижении сенсорных способностей
• снижении роста
• уменьшении размера тела
• снижении размножения
• гибели в целом

"Низкое содержание кислорода также может привести к широкомасштабной гибели и ухудшению окружающей среды. Водные среды обитания с низким уровнем кислорода обычно называют "мертвыми зонами" из-за их гибели, угрожающей экосистемным услугам, таким как рыболовство, аквакультура, туризм и культурные практики", - добавил ученый.

Кроме того, дезоксигенация может побуждать водные экосистемы переходить "в альтернативные и нежелательные состояния", часто характеризующиеся, например, вредным "цветением" водорослей.

По его словам, планета приближается к "критическим пороговым значениям водной деоксигенации, что в конечном счете повлияет на несколько других "Планетарных границ".

"DO регулирует роль морской и пресной воды в изменении климата Земли. Улучшение концентрации DO зависит от устранения первопричин, включая потепление климата и стекание с разработанных ландшафтов. Если не решить проблему дезоксигенации воды, это в конечном итоге повлияет не только на экосистемы, но и на экономическую деятельность и общество на глобальном уровне", - объяснил ученый.

Что такое "Планетарные границы" и почему они важны

Еще раньше ученые обнаружили основной "набор процессов глобального масштаба", который назвали "Планетарными границами". По мнению специалистов, именно эти глобальные характеристики влияют на общую возможность стабильного существования и развития всего живого на Земле.

"Планетарными границами" было признано:

• изменение параметров климата (содержание в воздухе CO2 и потока энергии, который нагретая солнцем Земля переизлучает в космос)
• скорость потери биоразнообразия (число вымерших видов в расчете на миллион видов в год)
• изменения в глобальных круговоротах азота (количество азота, изымаемого человеком из атмосферы для своих нужд) и фосфора (количество фосфора, выносимого реками в океан и таким образом утерянного для дальнейшего использования человеком)
• скорость разрушения озонового слоя стратосферы
• скорость закисления океанов
• расходование человеком запасов пресной воды на суше
• изменения в использовании земли (процент земной поверхности, превращенный в поля)
• рост содержания аэрозолей в атмосфере (особенно в некоторых районах)
• рост химического загрязнения окружающей среды (органические поллютанты, пластик, тяжелые металлы, радиоактивные материалы и т.п.)

Так называемые "Планетарные границы" (инфографика: Stockholm Resilience Centre/Richardson et al.)

По мнению исследователей, если критические пороги этих процессов будут преодолены, на планете возникнут серьезные экологические, экономические и социальные проблемы.

Роуз и его команда утверждают, что водная деоксигенация реагирует на процессы "Планетарных границ" и даже регулирует их.

"Важно, чтобы водная деоксигенация была добавлена в список "Планетарных границ". Это поможет поддержать и сосредоточить глобальный мониторинг, исследования и политические усилия, чтобы помочь нашим водным экосистемам и обществу в целом", - считает руководитель группы.

Доктор философии и декан Школы науки Ренсселера Курт Бренеман подчеркнул, что "тенденции дезоксигенации в воде являются четким предупреждением и призывом к действиям, которые должны побуждать к изменениям, чтобы замедлить или смягчить эту "Планетарную границу".

"Работа профессора Роуза проложит путь для дальнейших исследований и откроет двери для новых регуляторных мер", - подытожил он.