От крайбрежието до дълбокото море, променящите се нива на кислород влияят върху живота по различни начини, както обяснява морският биолог МАРКО ФУСИ от Нюкасълския университет
Атмосферата на Земята поддържа постоянно ниво на кислород, независимо дали е зимен, дъждовен ден или горещо лято. Отвъд океана концентрациите на кислород варират значително между различните места и във времето.
Понякога нивата на кислород се променят в рамките на един ден, докато в някои дълбоки части на океана концентрациите на кислород остават постоянни. На определени места изобщо няма кислород, но животът все още процъфтява.
Морските видове реагират на деоксигенацията на океана (намаляването на нивата на кислород в морската вода) по различен начин в зависимост от това къде живеят. С морета под заплаха от изменението на климата и замърсяването, като и двете допринасят за деоксигенацията, някои морски видове са изложени на по-голям риск от други.
Като морски еколог, аз изследвам как промените в наличността на кислород влияят на устойчивостта на морските животни към изменението на климата. Моите проучвания показват това крайбрежните морски видове, изложени на ежедневната променливост на кислорода, са по-устойчиви на пикове в деоксигенацията, отколкото съществата, живеещи в дълбините, които са адаптирани към постоянни нива на кислород.
До брега
За крайбрежни същества като сепия, морски звезди или раци, живеещи в морска трева, гори от водорасли или мангрови гори, ежедневието е кислородно влакче в увеселителен парк.
През деня фотосинтезата от водорасли и растения се задейства от слънчевата светлина и произвежда огромно количество кислород. Това води до свръхнасищане с кислород, състояние, при което се произвежда толкова много кислород, че мехурчета кислород се изпускат във водата.
Крайбрежните екосистеми като морски треви, водорасли, корали и мангрови гори спомагат за осигуряването на буфер за деоксигенацията, тъй като това свръхнасищане засилва метаболизма на морския живот, живеещ там – с повече наличен кислород животните могат да произвеждат повече енергия и да се справят по-лесно с лека деоксигенация.
През нощта, без слънчева светлина, крайбрежните водорасли и растения не фотосинтезират. Вместо това те приемат кислород чрез процеса на дишане – точно както животните дишат, листата на растенията дишат и приемат кислород в клетките си. Така животните там са изложени ежедневно на среда с ниско съдържание на кислород.
Тези морски животни са еволюирали, за да се справят с променливите нива на висок и нисък кислород в морската вода, като използват свръхнасищането с кислород през деня, за да се предпазят от повишаване на температурите и замърсяване.
След това, през нощта, когато кислородът е оскъден, те преминават към други анаеробни процеси на метаболизма, като ферментация – точно както нашите мускули произвеждат млечна киселина по време на интензивни анаеробни упражнения. Хищните раци, например, активно ловуват в мангрови гори през нощта с много ограничен кислород.
Но крайбрежните животни, адаптирани към краткосрочно изчерпване на кислорода, не могат да се справят добре с дълги периоди без много кислород. Така че проблемите възникват, когато ежедневните колебания на кислорода се нарушат от глобалното затопляне и причиненото от човека замърсяване, причинявайки условия на нисък кислород да продължават дни или седмици.
За морски таралежи, това ги прави по-бавни и по-малко способни да избягат от хищници. За други животни това може да доведе до по-бавни скорости на хранене или намален растеж.
В дълбокия океан
На дълбочини между 200 и 1,500 m, в това, което е известно като „зона с минимум кислород“, кислородът е на най-ниското ниво на насищане. Тук някои дълбоководни животни, особено риби, са добре адаптирани към тези условия с изключително ниско съдържание на кислород.
Докато тези риби няма да бъдат пряко засегнати от деоксигенацията, тъй като те вече виреят в това местообитание, по-вероятно е че деоксигенацията ще разшири тази зона с ниско съдържание на кислород, потенциално засягайки рибите наблизо, които не могат да понесат по-нататъшна деоксигенация.
В бездната, на дълбочина над 3,000 м, животните са свикнали да живеят в условия, при които нивата на кислород никога не се колебаят. Слънчевата светлина никога не достига до най-дълбоките части на морското дъно и така фотосинтезата не може да се случи.
Тук океанските течения намаляват постоянния приток на кислород, но изменението на климата влияе върху динамиката на тези течения.
Дори и най-малкото намаляване на нивата на кислород може да бъде катастрофално за морския живот тук. В определени сценарии, дълбоководен добив може да освободи големи количества органична материя от утайката. Това може да реагира с всеки наличен кислород и допълнително да го изчерпи, което да доведе до смъртта на живи същества.
На соленото морско дъно
На някои места, вкл Червено море, много солени солени басейни или подводни езера на морското дъно кипят от живот, въпреки липсата на кислород. Бактериите, раците, мидите и подобните на змиорки риби са еволюирали в тези деоксигенирани морета и изобщо няма да бъдат засегнати от по-нататъшно деоксигениране.
От другата страна на океана деоксигенацията може да влоши други заплахи, като подкиселяване на океана (намаляване на рН на океана) или внезапно увеличаване и намаляване на солеността. Заедно тези промени могат да бъдат смъртоносни за морските видове, които оцеляват в много специфични условия.
Така че постоянните условия с нисък кислород ще представляват различни нива на заплаха за животните в различни местообитания. Крайбрежните местообитания, които произвеждат кислород, като легла с морска трева, трябва да бъдат защитени и възстановени.
Океанското течение, което носи кислород в дълбокото море, също е жизненоважно и най-добрият начин да го запазите е да забавите глобалното затопляне възможно най-бързо.
Нямате време да четете за изменението на климата толкова, колкото искате?
Вместо това получавайте седмична информация във входящата си поща. Всяка сряда редакторът за околната среда на The Conversation пише Imagine, кратък имейл, който навлиза малко по-дълбоко в само един климатичен проблем. Присъединете се към 30,000 XNUMX+ читатели, които са се абонирали досега.
МАРКО ФУСИ е старши преподавател по морска биология в Университет Нюкасъл.
Тази статия е публикувана от Разговорът под лиценз Creative Commons. Прочетете оригиналната статия.
Също в Divernet: Покачването на мъртвите зони предизвиква безпокойство
