Bizonytalan jövő elé néznek a halak az óceáni oxigénszintek csökkenésével
A globális felmelegedés nemcsak az óceánok hőmérsékletének emelkedését okozza, hanem olyan események láncolatát is elindítja, amelyek csökkentik a tengerek oxigénszintjét. Ez a jelenség súlyos következményekkel jár a tengeri élővilágra, különösen az oxigénben gazdag vizekre támaszkodó halfajokra. A kutatók arra figyelmeztetnek, hogy az oxigénszint további csökkenésével a halpopulációk vándorolni fognak, és kihívást jelent számukra a megfelelő élőhelyek megtalálása. Ez a cikk az óceánok oxigénhiányos állapotának következményeit és a halfajokra gyakorolt lehetséges hatását vizsgálja, kiemelve, hogy sürgősen fel kell lépni a probléma kezelésével kapcsolatban.
A Bombay kacsa inváziója
Délkelet-Kína partjainál a Bombay kacsa, egy hosszú, karcsú, egyedi megjelenésű hal, populációja fellendülőben van. Daniel Pauly, a Brit Columbia Egyetem halászati kutatója azt hangsúlyozza, hogy számuk robbanásszerű növekedése a szennyezett vizek rendkívül alacsony oxigénszintjének köszönhető. Míg sok halfaj nem tud életben maradni oxigénhiányos környezetben, a Bombay kacsa, amely az alacsony oxigénellátottsághoz jobban alkalmazkodott fajok egy alcsoportjába tartozik, egyedszáma megugrott. Bár a Bombay kacsa populációjának növekedése a táplálék elérhetősége szempontjából pozitívnak tűnhet, ez rávilágít arra is, hogy a tengeri ökoszisztémákra világszerte milyen borzalmas jövő vár.
Az oxigénhiány és következményei
A légkör felmelegedésével az óceánok világszerte fokozatosan oxigénhiányossá válnak. Ez a jelenség sok területen a faji sokféleség csökkenéséhez vezet, és csak azok a fajok maradnak meg, amelyek képesek megbirkózni a zordabb körülményekkel. Az ökoszisztémák sokféleségének hiánya veszélyezteti az ellenálló képességet, és jelentős problémát jelent. Wilco Verberk, a Radboud Egyetem ökofiziológusa hangsúlyozza az oxigénhiány problémájának súlyosságát, kijelentve, hogy ha az oxigénszint csökken, más problémák, mint például a felmelegedés és a savasodás jelentéktelenné válnak. A világ óceánjainak oxigénhiánya 1960 és 2010 között már meghaladta a 2%-ot, és az előrejelzések szerint az évszázad végére akár 7%-kal is csökkenhet az 1960-as szint alá.
Az oxigénhiányhoz hozzájáruló tényezők
Az óceáni oxigénszint csökkenéséhez több tényező is hozzájárul. Az oldhatósági hatás, amelyet a fizika törvényei szabályoznak, azt mondja ki, hogy a melegebb vízben kevesebb oldott gáz van, mint a hűvösebb vízben. Következésképpen a bolygó felmelegedésével a felszíni vizek oxigénveszteséget szenvednek el, ami az óceán felső 1000 méteres mélységében megfigyelt oxigénveszteség mintegy felét teszi ki. Az éghajlatváltozás hatással van a felszíni vizek lefelé irányuló keveredéséért felelős áramlatokra is, ami tovább befolyásolja az oxigénszintet. Az olyan tényezők, mint a jég olvadása a pólusok és az Egyenlítő közötti eltérő légköri felmelegedés befolyásolják az óceáni keringés hatékonyságát. Emellett a szerves anyagokat fogyasztó baktériumok, például a fitoplankton, hozzájárulnak az oxigénfogyáshoz, és a partok közelében holt zónákat hoznak létre.
A mikroműanyagok lehetséges szerepe
A kutatók feltételezik, hogy a mikroműanyag-szennyezés növekedése súlyosbíthatja az alacsony oxigénszint problémáját. Ha a zooplanktonok a szokásos zsákmányuk, a fitoplankton helyett mikroműanyagokat fogyasztanak, az a fitoplanktonpopulációk elszaporodásával az oxigénbontó baktériumok számának növekedéséhez vezethet. Ez az elmélet lehetséges kapcsolatot sejtet a mikroműanyag-szennyezés és az oxigénhiány között, ami tovább hangsúlyozza az óceánokban található műanyaghulladék kezelésének szükségességét.
Az ENSZ Óceántudomány a Fenntartható Fejlődésért című évtizede keretében létrehozott Globális Óceáni Oxigénhálózat arra figyelmeztet, hogy a nyílt óceánok oxigénszegény vize az 1960-as évek óta elképesztő mértékben, 1,7 millió négyzetmérfölddel (4,14 millió négyzetkilométerrel) bővült. Ezen a területen, amely valamivel nagyobb, mint Kanada fele, jelentősen csökkent az oxigénszint, ami világszerte súlyos veszélyt jelent a tengeri ökoszisztémákra. Aggasztó előrejelzések szerint 2080-ra a világ óceánjainak több mint 70%-a fog érzékelhető oxigénhiányos állapotba kerülni.
A 2018-ban több száz érintett kutató által aláírt Kieli Nyilatkozat arra figyelmezetett, hogy az oxigénvesztéssel kapcsolatos válságra fokozottan oda kell figyelni. Ezzel egyidejűleg arra kérték a döntéshozókat, hogy cselekedjenek a szennyezés és a felmelegedés korlátozásával kapcsolatban, felismerve a probléma súlyosbításában játszott szerepüket. Az összes rendelkezésre álló adat konszolidálása és feltérképezése érdekében a tudósok jelenleg a Globális Óceáni Oxigénadatbázis és Atlasz (GO2DAT) létrehozásán dolgoznak.
Kiterjedt oxigénszegény zónák a Csendes-óceánban
2021-ben Andrew Babbin, az MIT biogeokémikusa és a GO2DAT irányítóbizottságának tagja riasztó méréseket végzett, amely hatalmas, rendkívül alacsony oxigénszintű területeket tárt fel a Csendes-óceánban. Babbin mély aggodalmának ad hangot ezen eredmények miatt, és azt tervezi, hogy egy évtized múlva megismétli a méréseket, hogy megismerje a változásokat. Az egyik kritikus kérdés, amelyet kiemel, az alacsony oxigénszintű körülmények elterjedtsége, amelyek elősegítik az anoxikus baktériumok szaporodását, amelyek olyan erős üvegházhatású gázokat termelnek, mint a metán és a dinitrogén-oxid.
Komplex modellezési kihívások
Az óceánok oxigénhiányosodásának nettó hatásainak előrejelzése rendkívül nagy kihívásnak bizonyul az oldhatóság, a keveredés és a mikrobiológia sokrétű kölcsönhatása miatt. Babbin hangsúlyozza, hogy nehéz az egyes tényezők külön-külön történő modellezése, nem is beszélve azok pontos előrejelzésekhez szükséges kombinálásáról. Az éghajlati modellek hajlamosak alulbecsülni az oxigénszint csökkenését, amely a vártnál gyorsabb ütemű.
A tengeri élővilágra gyakorolt káros hatások
Az óceánok oxigénhiányának következményei várhatóan sokrétűek és túlnyomórészt negatívak lesznek a tengeri élőlényekre nézve. A halak légzéshez szükséges energiafelhasználása már most is sokszorosa az emberekének. A vizek felmelegedésével és az oxigénszint csökkenésével a tengeri élőlények kettős csapással néznek szembe. Babbin kiemeli a halak oxigénigényét, különösen a nagyobb fajokét, amelyeket az emberek általában táplálékként fogyasztanak.
Jelenleg a trópusi tengervíz körülbelül 6 milligramm oxigént tartalmaz literenként, míg a hidegebb sarkvidékek 11 milligramm/liter. Amikor az oxigénszint 2 milligramm/liter alá csökken, ami gyakran helyi foltokban fordul elő, a víz hivatalosan hipoxikussá válik, és számos faj számára nem képes fenntartani az életet. Még az oxigénkoncentráció finom csökkenése is jelentős következményekkel jár. A halak jelentős energiát fordítanak arra, hogy oxigént vonjanak ki a viszkózus vízből, ami kedvezőtlen hatással van a növekedésre, a szaporodásra, az aktivitási szintre és a túlélésre. A genetikai és anyagcsere-változások lehetővé teszik a halak számára, hogy bizonyos mértékig raktározzák az energiát, de kapacitásuk korlátozott. A nagyobb halak különösen sérülékenyek, mivel kisebb a testük térfogatának és kopoltyúinak aránya, ami akadályozza az oxigén eljuttatását a sejtjeikhez. A túlhalászás már most is csökkentette a nagytestű halak populációját az óceánban, és az oxigénhiányos állapot várhatóan tovább fokozza ezt a csökkenést.
Hosszú távú hatások és oxigénhiány
Az enyhén csökkent oxigénszint krónikus hatásainak értékelése hosszabb időn keresztül kihívást jelent, mivel a legtöbb tanulmány a hipoxia rövid távú következményeire összpontosított. A kutatók hangsúlyozzák, hogy további vizsgálatokra van szükség ezen a területen. Ugyanis még a hosszabb ideig tartó enyhe hipoxia is jelentős hatásokkal járhat. Verberk kiemeli az oxigénből származó energiaellátás folyamatos, 7%-os csökkenéséből eredő kumulatív deficitet.
Vándorlás és az ökoszisztémák megzavarása
A halak már most is keresik a magasabb oxigénkoncentrációjú területeket válaszul az oxigénhiányra. A mélytengeri fajok hidegebb, oxigénben gazdagabb vizekbe költözhetnek, míg a vízoszlop felső néhány száz méteres magasságában élő fajok, például a part menti sziklahalak a felszín felé emelkedhetnek, hogy pihenhessenek. Egy 1995 és 2009 között a kaliforniai zátonyhalakat nyomon követő tanulmány szerint 23 faj átlagosan 8,7 métert vándorolt a felszín felé évtizedenként, az oxigénszint csökkenésével. Az Atlanti-óceán trópusi északkeleti részén élő tonhalak számára 1960 és 2010 között 15%-kal csökkent a rendelkezésre álló élőhely az oxigénszint csökkenése miatt. A felmelegedés és az oxigénhiányosodás, bár gyakran összefüggnek, nem mindig igazodnak tökéletesen egymáshoz, és így a különböző halfajok számára alkalmatlan területek foltokban jelennek meg. A kutatók jelenleg azon dolgoznak, hogy feltérképezzék a különböző fajokra gyakorolt várható hatásokat, és tanulmányozzák, hogy a hőmérséklet és az oxigénkorlátozás hogyan fogja korlátozni a jövőbeli élőhelyeiket, és hogyan fogják átfedni azokat más fajokkal.
A táplálékláncokra és a vadászatra gyakorolt következmények
Az oxigénben gazdag környezet keresése a halak számára csak a kezdet. Megfelelő táplálékforrásokat is találniuk kell, miközben ismeretlen területeken új ragadozókat kell elkerülniük. Ahogy a halak az alternatív élőhelyekre vándorolnak, találkozni fognak más rezidens fajokkal, ami megváltozott versenyhelyzethez vezet. Verberk arra figyelmeztet, hogy a rákok, kihasználva a felmelegedő vizek előnyeit, máris betolakodnak az Antarktiszra, és védtelen puhatestűeket zsákmányolnak. Ez a forgatókönyv széles körű ökológiai káoszt és potenciális pusztítást vetít előre.
A változó táj: Túlhalászás és éghajlatváltozás
Az elmúlt évszázadban a túlhalászás gyakorolta a legnagyobb nyomást a tengeri élővilágra, ami a halállományok meredek csökkenéséhez vezetett. Ha azonban a túlhalászást sikerül hatékonyan megfékezni, akkor az elkövetkező évtizedekben az éghajlattal kapcsolatos nyomás lesz a tengeri ökoszisztémákat fenyegető elsődleges veszély. Egy 2021-es tanulmány kimutatta, hogy még a CO2-kibocsátás azonnali leállítása esetén is, az óceánok oxigénveszteségének négyszeresére növekedése várható.
Bizonytalan jövő
A felmelegedés és az oxigénvesztés tendenciáit vizsgálva több ezer év múlva egy sivár jövő bontakozik ki, amelyet egy lakhatatlan óceáni „leves” jellemez. Pauly elmagyarázza, hogy míg jelenleg szórványosan léteznek hipoxikus zónák, egy olyan forgatókönyv, amelyben a világ összes holt zónája egybeolvad, a katasztrofális pálya csúcspontját jelenti. Ennek a borzalmas kimenetelnek a megakadályozásához sürgős és hatékony intézkedésekre van szükség az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentése érdekében. Ennek elmulasztása az óceánjainkra váró visszafordíthatatlan pusztulás elfogadását jelentené.
