אובדן חמצן בגופי מים זוהה כנקודת מפנה חדשה

ריכוזי החמצן במימי כדור הארץ שלנו יורדים במהירות ובדרמטית - מבריכות ועד לאוקיינוס. האובדן ההדרגתי של חמצן מאיים לא רק על מערכות אקולוגיות, אלא גם על מקורות המחיה של מגזרים גדולים בחברה ועל כדור הארץ כולו, כך עולה ממחברי מחקר בינלאומי שכלל את GEOMAR ופורסם היום בכתב העת Nature Ecology & Evolution.
הם קוראים להכיר באובדן החמצן בגופי מים כגבול פלנטרי נוסף על מנת למקד ניטור עולמי, מחקר וצעדים פוליטיים.

חמצן הוא דרישה בסיסית לחיים על פני כדור הארץ. אובדן החמצן במים, המכונה גם דה-חמצן מימי, מהווה איום על החיים בכל הרמות. צוות החוקרים הבינלאומי מתאר כיצד דה-חמצן מתמשך מהווה איום משמעותי על מקורות המחיה של חלקים גדולים מהחברה ועל יציבות החיים על פני כדור הארץ שלנו.

מחקרים קודמים זיהו קבוצה של תהליכים בקנה מידה עולמי, המכונים גבולות פלנטריים, המווסתים את יכולת החיים והיציבות הכוללת של כדור הארץ. אם ספים קריטיים בתהליכים אלה עוברים, הסיכון לשינויים סביבתיים בקנה מידה גדול, פתאומיים או בלתי הפיכים ("נקודות מפנה") עולה וחוסנו של כדור הארץ שלנו, יציבותו, נמצאת בסכנה.

בין תשעת גבולות הפלנטריות נמצאים שינויי אקלים, שינויי שימוש בקרקע ואובדן מגוון ביולוגי. מחברי המחקר החדש טוענים כי דה-חמצון מימי מגיב לתהליכי גבול פלנטריים אחרים ומווסת אותם.

"חשוב להוסיף את חוסר החמצון הימי לרשימת הגבולות הפלנטריים", אמר פרופסור ד"ר רוז מהמכון הפוליטכני רנסלאר בטרוי, ניו יורק, המחבר הראשי של הפרסום. "זה יסייע לתמוך ולמקד את מאמצי הניטור, המחקר והמדיניות הגלובליים כדי לסייע למערכות האקולוגיות הימיות שלנו, ובתורן, לחברה בכללותה."
בכל המערכות האקולוגיות הימיות, החל בנחלים ונהרות, אגמים, מאגרים ובריכות ועד לשפכי נהרות, חופים והאוקיינוס הפתוח, ריכוזי החמצן המומס ירדו במהירות ובאופן משמעותי בעשורים האחרונים.

אגמים ומאגרים חוו אובדן חמצן של 5.5% ו-18.6% בהתאמה מאז 1980. האוקיינוס חווה אובדן חמצן של כ-2% מאז 1960. למרות שמספר זה נשמע קטן, בשל נפח האוקיינוס הגדול הוא מייצג מסה נרחבת של חמצן שאבדה.

מערכות אקולוגיות ימיות חוו גם שונות משמעותית בדלדול חמצן. לדוגמה, מימי הביניים מול מרכז קליפורניה איבדו 40% מהחמצן שלהם בעשורים האחרונים. נפחי המערכות האקולוגיות הימיות שנפגעו מדלדול חמצן גדלו באופן דרמטי בכל הסוגים.

"הגורמים לאובדן חמצן ימי הם התחממות כדור הארץ עקב פליטות גזי חממה והכנסת חומרים מזינים כתוצאה משימוש בקרקע", אומר המחבר השותף ד"ר אנדראס אושליס, פרופסור למידול ביוגיאוכימי ימי במרכז GEOMAR הלמהולץ לחקר האוקיינוסים קיל.

"אם טמפרטורות המים עולות, מסיסות החמצן במים פוחתת. בנוסף, התחממות כדור הארץ מגבירה את הריבוד של עמודת המים, מכיוון שמים חמים יותר, בעלי מליחות נמוכה וצפיפות נמוכה יותר נמצאים על גבי המים העמוקים הקרים והמלוחים יותר שמתחת."

"זה מעכב את החלפת השכבות העמוקות העניות בחמצן עם מי השטח העשירים בחמצן. בנוסף, הזנת חומרים מזינים מהיבשה תומכת בפריחת אצות, מה שמוביל לצריכת חמצן רבה יותר ככל שחומר אורגני רב יותר שוקע ומתפרק על ידי חיידקים בעומק."

אזורים בים שבהם יש כל כך מעט חמצן עד שדגים, צדפות או סרטנאים אינם יכולים עוד לשרוד מאיימים לא רק על האורגניזמים עצמם, אלא גם על שירותי מערכת אקולוגית כמו דיג, חקלאות ימית, תיירות ושיטות תרבותיות.

תהליכים מיקרוביוטיים באזורים מדולדלים בחמצן מייצרים גם יותר ויותר גזי חממה רבי עוצמה כמו תחמוצת חנקן ומתאן, מה שעלול להוביל לעלייה נוספת בהתחממות הגלובלית ובכך להיות גורם עיקרי לדלדול חמצן.

המחברים מזהירים: אנו מתקרבים לספים קריטיים של דה-חמצון מימי שישפיעו בסופו של דבר על מספר גבולות פלנטריים אחרים.

פרופסור ד"ר רוז מציין, "חמצן מומס מווסת את תפקידם של המים הימיים והמתוקים בוויסות האקלים של כדור הארץ. שיפור ריכוזי החמצן תלוי בטיפול בשורשי הגורמים, כולל התחממות האקלים ונגר מנופים מפותחים."

"כישלון בטיפול במחסור בחמצון במים ישפיע בסופו של דבר לא רק על המערכות האקולוגיות, אלא גם על הפעילות הכלכלית ועל החברה ברמה הגלובלית."

מגמות דה-חמצון מימיות מייצגות אזהרה ברורה וקריאה לפעולה שאמורה לעורר שינויים שיאטו או אף צמצמו את הגבול הפלנטרי הזה.

חיישן חמצן מומס באיכות מים