اکسیژنزدایی تهدیدی دیگر برای اقیانوسها
مجله علمی ایلیاد - با شکلگیری «منطقهی مرگ» دیگری در خلیج مکزیک، آبهای با میزان اکسیژن پایین راهی اقیانوسها میشوند که با تغییرات اقلیمی کنونی، تهدیدی برای اکوسیستم دریایی محسوب میشود. منطقهی مرگ به مناطق کم اکسیژن گفته میشود.
منطقهی مرگ خلیج مکزیک در تابستان ۲۰۱۷ که به گفتهی سازمان ملی مدیریت جوی و اقیانوسی آمریکا، از لحاظ بزرگی سومین منطقهی مرگ از سال ۱۹۸۵ میلادی است، نتیجه برونریزی مواد عقیمسازی گیاهان و پسماند آبهای محلی است. مواد موجود در عقیمکنندهها باعث تحریک رشد جلبکها میشود که این جلبکها با رفتن به کف اقیانوس بیشتر اکسیژن آب را مصرف میکنند. امسال جریانهای شدید باعث رساندن بیشتر آلودگیها از زمین به دریا شده و دانشمندان انتظار دارند منطقهی مرگ در این خلیج به بیش از دوبرابر اندازهی منطقهی مرگ نیوجرسی برسد. این مناطق کم اکسیژن میتواند تهدیدی برای ماهیها و دیگر جانداران مهم دریایی، از جمله میگو محسوب شود.
اما نوع دیگری از مناطق اقیانوسی فقیر از اکسیژن وجود دارد که در تمام طول سال پایدار بوده و عامل بهوجود آمدن آن تا همین مدتی پیش، انسان نبوده است. مناطق دارای کمبود اکسیژن معمولاً بهصورت طبیعی در کمربندهای آبگیر اقیانوسهای شرقی شکل میگیرند. اما انتظار میرود با سوختن سوختهای فسیلی و بیشترشدن میزان کربندیاکسید جو و همچنین افزایش دمای سطح اقیانوسها، مناطق اکسیژنزدایی در آینده بیشتر شده و شاهد تاثیرات غیرقابل اجتناب آن بر روی اکوسیستم دریایی باشیم.
معمولاً توجه کمتری به مسئلهی اکسیژنزدایی نسبت به دیگر تغییرات اقلیمی مثل اسیدیشدن اقیانوسها و افزایش دمای آب که باعث سفیدشدن تپههای مرجانی شده است، اختصاص داده میشود. اما این پدیده در حال تبدیل شدن به تهدید بزرگی برای اقیانوسها است.
«مک سیتو»، دانشمند موسسهی اقیانوسگرافی وودز هول، اظهار داشت: «ما همگی بارها در مورد اثرات گرما شنیدهایم. حدود یکدهه است که در مورد اسیدیشدن اقیانوسها نیز خبرهایی میشنویم. اما اکسیژنزدایی یکی از مشکلات جدیدی است که ما به وجود آن پی بردیم.»
اقیانوسی با اکسیژن کمتر به معنی اقیانوسی با ماهی کمتر و صنایع شیلات ضعیفتر است که یکی از منابع تهیه پروتئین و درآمد مردم منطقه است. اکسیژنزدایی تهدیدی برای زنجیرهی غذایی خواهد بود که بوم اقیانوسها را تشکیل میدهند. سیتو در اینباره گفت: «اکسیژن مهمترین عامل زندگی برای همهی موجودات زنده است. بعضی گونهها با دریافت کمتر اکسیژن مورد نیاز خود، محکوم به نابودی هستند.»
«متیو لانگ» اقیانوسنگار مرکز ملی تحقیقات جوی، که تحقیقات مختلفی در زمینهی اکسیژنزدایی انجام داده است، اظهار داشت: «گرمشدن اقیانوس باعث کاهش تولید پلانکتونها و دیگر گیاهان و موجودات میکروسکوپی اقیانوسها میشود که منبع اصلی غذایی در اکوسیستم آبی هستند. با کمترشدن تولیدمثل به دلیل گرما، احتمال از بین رفتن شبکههای غذایی دریایی وجود دارد.»
زمان و میزان تاثیرات اکسیژنزدایی در هالهای از ابهام قرار دارد و هنوز ساز و کار عواملی که در اکسیژنزدایی دخالت داشته و یا متاثر از آن هستند، مشخص نیست. به گفتهی لانگ ممکن است با گرمشدن آبها در طول چند دههی آینده، مناطق دارای حداقل اکسیژن مورد نیاز برای موجودات، گسترش پیدا کنند و سپس رو به کاهش بگذارند؛ آن هم به دلیل کاهش تولید مواد اُرگانیک هوازی که منتهی به بازیابی سطح اکسیژن در اقیانوسها میشود.
تحقیقات لانگ در سال ۲۰۱۶ میلادی نشان داد که برخی مناطق اقیانوسها نشانههایی از اکسیژنزدایی مشاهده میشد که میتوان دلیل آنها را تغییرات اقلیمی دانست و این نشانهها تا دههی ۲۰۳۰ میلادی گسترش خواهند یافت. اگرچه مطالعهای دیگر که در ماه فوریهی ۲۰۱۷ منتشر شد، این نتیجه را داشت که این نشانههای اکسیژنزدایی، هم اکنون در حال اتفاق افتادن هستند. محققان دریافتند که میزان اکسیژن اقیانوسها از سال ۱۹۶۰ تا ۲۰۱۰ میلادی، با کاهش ۲ درصدی همراه بوده است.
کاهش اکسیژن به دو دلیل اتفاق میافتد؛ گرم شدن آب که باعث کاهش ظرفیت آب در نگهداری اکسیژن میشود و دوم، بالاتر رفتن دمای سطح آب، باعث بهوجودآمدن لایهی گرم و سرد در اقیانوس شده و این لایهها به میزان کمتری با یکدیگر مخلوط میشوند که در نتیجه باعث کمترشدن اکسیژن سطح آب و در آخر، اکسیژن کل اقیانوس میشود.
امروزه این نوع از لایه لایه شدن آب در مناطقی که در آنها اکسیژنزدایی طبیعی صورت گرفته است، مشاهده میشود که خود بر روی توانایی جریانهای آبی، در توزیع مواد غذایی و اکسیژن به سراسر اقیانوس، تاثیرات منفی میگذارد. لانگ بیان کرد که با اینکه ممکن است در آینده این مناطق به حالت طبیعی خود بازگردند، مطالعات نشان میدهد که در حال حاضر این مناطق در حال گسترش بوده و این گسترش تا دو یا سه دههی دیگر ادامه خواهد داشت و بالطبع اثرات ناشی از آنرا نیز مشاهده خواهیم کرد.
لانگ در ایمیلی گفت: «ممکن است در این میان بدشانسیها صف بکشند؛ زیرا که با بالا رفتن دما، متابولیسم موجودات زنده بیشتر شده و به اکسیژن بیشتری نیاز خواهند داشت. کاهش میزان اکسیژن میتواند باعث از بین رفتن زیستگاههای دریایی در سیارهی ما شود.»
لانگ میگوید که اسیدی شدن اقیانوسها مسئلهای روشن است؛ کربندیاکسید بیشتر در جو منجر به جذب بیشتر آن در اقیانوس شده و در نتیجه pH آب پایین میآید. اما اکسیژنزدایی شامل مکانیسمهایی هوشمندانه است که به گونهای با یکدیگر در ارتباط هستند که کار پیشبینی این پدیده را برای متخصصان دشوار میکند. لانگ اضافه کرد: «ما با اطمینان کامل میدانیم که چه اتفاقاتی منجر به افزایش میزان اکسیژن در اقیانوسها میشود، اما پیشبینی دیگر مسائلِ ریز این پدیده چندان کار آسانی نیست.»
یکی از راههایی که میتوان عواقب کاهش اکسیژن اقیانوس را دقیقتر درک کرد، بررسی مناطق کم اکسیژن فعلی است. در سال ۲۰۱۶ میلادی، سیتو از هاوایی تا تاهیتی را برای مطالعهی دقیقتر آبهای کم اکسیژن که سیتو به آن «ریزاندامگان منتهای اقیانوس آرام» میگوید، سفر کرد که اطلاعات بیشتری در مورد آینده اقیانوسها کسب کند.
در حالی که بیشتر موجودات به اکسیژن وابسته هستند، میکروبهای آبهای کم اکسیژن تکامل یافته و نیتروژن را بهجای اکسیژن تنفس میکنند و آنرا به دینیتروژنمونواکسید تبدیل میکنند که بعداً وارد جو میشود. با گسترش مناطق کم اکسیژن، تعداد میکروبهایی که نیتروژن را مصرف میکنند، بالا رفته و نیتروژن که یکی از عناصر اصلی برای حیات اقیانوس است، به دینیتروژندیاکسیدی تبدیل میشود که سومین عامل تغییرات اقلیمی زمین، پس از کربندیاکسید و متان است.
سیتو اینگونه خاتمه داد: «اگر توازن نیتروژن در اقیانوسها بههم بریزد، عواقب بسیار شدیدی در انتظار ما خواهد بود. هنوز مسائل زیادی باقی مانده که ما باید گره از آنها بگشاییم.»
نوشته: متیو برگر
ترجمه: رضا کاظمی - مجله علمی ایلیاد
ترجمه: رضا کاظمی - مجله علمی ایلیاد