Când vorbim despre schimbările climatice, ne gândim aproape instinctiv la temperaturi record, ghețari care se topesc sau incendii de vegetație. Există însă o transformare mult mai discretă, dar la fel de profundă: oxigenul dizolvat din apele Pământului dispare treptat. Oceanele, mările, lacurile și râurile conțin tot mai puțin oxigen, iar oamenii de știință avertizează că acest fenomen, numit deoxigenare acvatică sau criza oxigenului, ar putea reprezenta una dintre cele mai importante amenințări la adresa stabilității sistemului terestru.
Un amplu studiu coordonat de cercetători ai Scripps Institution of Oceanography, din cadrul Universității California San Diego, susține că această problemă este atât de extinsă încât ar trebui inclusă oficial în cadrul limitelor planetare („Planetary Boundaries”), alături de schimbările climatice, pierderea biodiversității și acidificarea oceanelor.
Deși fenomenul nu produce imagini spectaculoase precum un uragan sau un incendiu, efectele sale se propagă lent prin toate ecosistemele acvatice și pot persista timp de secole.
De ce dispare oxigenul din apă?
Apa și oxigenul sunt inseparabile pentru viața acvatică. Peștii, moluștele, crustaceele și majoritatea microorganismelor respiră folosind oxigenul dizolvat, nu oxigenul din atmosferă. Există însă mai multe procese care reduc această rezervă vitală.
Cel mai important este încălzirea globală. Apa caldă poate dizolva mai puțin oxigen decât apa rece, la fel cum o băutură carbogazoasă își pierde mai repede gazele atunci când se încălzește. Pe măsură ce oceanele absorb cea mai mare parte a excesului de căldură produs de efectul de seră, capacitatea lor de a reține oxigen scade constant.
În același timp, temperaturile ridicate reduc amestecarea naturală dintre apele de suprafață și cele de adâncime. Oxigenul din atmosferă pătrunde mai greu în straturile inferioare, iar acestea devin progresiv sărace în oxigen.
La toate acestea se adaugă poluarea cu nutrienți proveniți din agricultură și din apele uzate. Excesul de azot și fosfor stimulează înfloririle masive de alge. După moartea lor, bacteriile consumă cantități enorme de oxigen pentru descompunerea materiei organice, lăsând în urmă adevărate „zone moarte”, unde puține organisme mai pot supraviețui.
Un efect de domino asupra întregului sistem climatic
Ceea ce face această problemă atât de îngrijorătoare este faptul că ea nu afectează doar organismele acvatice.
Autorii studiului au analizat modul în care deoxigenarea interacționează cu toate cele nouă limite planetare deja recunoscute și au descoperit că legăturile sunt numeroase și complexe. Reducerea oxigenului accelerează degradarea biodiversității, modifică ciclurile carbonului și azotului, favorizează poluarea cu nutrienți și poate amplifica efectele încălzirii globale.
În condiții de deficit sever de oxigen, microorganismele încep să utilizeze alte procese biochimice pentru a obține energie. Aceste reacții produc cantități suplimentare de metan (CH₄) și protoxid de azot (N₂O), două gaze cu efect de seră mult mai puternice decât dioxidul de carbon.
Se creează astfel un cerc vicios: temperaturile cresc → apa pierde oxigen → ecosistemele se degradează → sunt emise mai multe gaze cu efect de seră → clima se încălzește și mai mult (schema de mai jos).
Aceste mecanisme de feedback pot accelera schimbările climatice chiar dacă emisiile directe de CO₂ sunt reduse.
Biodiversitatea acvatică, prima victimă
Majoritatea organismelor acvatice depind de existența unei concentrații minime de oxigen dizolvat pentru a putea respira, crește și se reproduce. Atunci când această resursă vitală începe să scadă, ecosistemele reacționează rapid, iar echilibrul dintre specii se modifică profund.
Primele afectate sunt speciile cele mai sensibile, care fie migrează către ape mai bine oxigenate, fie își reduc activitatea pentru a economisi energie. În schimb, organismele mai rezistente la lipsa oxigenului – precum anumite bacterii, viermi sau meduze – ajung să domine habitatul. În timp, comunitățile acvatice își schimbă complet structura, iar biodiversitatea scade.
Deficitul de oxigen influențează aproape toate etapele ciclului de viață. Peștii și nevertebratele cresc mai lent, depun mai puține ouă, iar larvele și juvenilii, mult mai vulnerabili decât adulții, înregistrează rate ridicate de mortalitate. În același timp, stresul fiziologic slăbește sistemul imunitar, ceea ce favorizează răspândirea bolilor și a paraziților. În situații extreme, când concentrația de oxigen coboară sub pragul critic, pot avea loc mortalități în masă, cu mii sau chiar milioane de organisme moarte într-un interval foarte scurt.
Pe termen lung, efectele nu se limitează la dispariția unor specii. Se modifică întreaga rețea trofică: prădătorii își pierd sursele de hrană, lanțurile alimentare se fragmentează, iar ecosistemele devin mai puțin stabile și mai vulnerabile la alte perturbări, precum încălzirea climatică sau poluarea.
Fenomenul nu afectează doar oceanele. Lacurile, râurile și zonele umede traversează procese similare, astfel încât reducerea oxigenului dizolvat amenință resursele de apă dulce, pescuitul continental și numeroase servicii ecosistemice de care depind comunitățile umane. În acest fel, o schimbare aparent invizibilă în compoziția apei ajunge să producă efecte în lanț asupra întregului ecosistem și, în cele din urmă, asupra societății.
O problemă globală, nu doar marină
Mult timp s-a crezut că lipsa oxigenului reprezintă în principal o problemă a oceanelor. Cercetările recente schimbă radical această perspectivă.
Date obținute din satelit arată că aproximativ 80% dintre râurile lumii înregistrează scăderi ale concentrației de oxigen dizolvat, tendință asociată în principal încălzirii climatice.
În oceane, declinul este documentat de câteva decenii. Estimările arată că, din anii 1960, conținutul global de oxigen al oceanului a scăzut cu aproximativ 2%, iar în anumite regiuni pierderile sunt mult mai mari.
Deși procentele pot părea mici, ele reprezintă volume uriașe de oxigen distribuite în miliarde de kilometri cubi de apă și pot modifica profund funcționarea ecosistemelor marine.
Ar trebui deoxigenarea să devină a zecea limită planetară?
Conceptul Planetary Boundaries, introdus în 2009, definește procesele esențiale care mențin Pământul într-o stare stabilă și favorabilă vieții umane. Depășirea acestor limite crește riscul unor schimbări majore și greu reversibile.
Autorii noului studiu susțin că deoxigenarea acvatică îndeplinește criteriile necesare pentru a deveni o a zecea limită planetară, deoarece este globală, interconectată cu toate celelalte procese majore și produce efecte persistente asupra funcționării sistemului terestru.
Recunoașterea oficială nu ar avea doar valoare simbolică. Ea ar orienta politicile internaționale către monitorizarea sistematică a oxigenului dizolvat și către reducerea factorilor care contribuie la pierderea acestuia.
Ce putem face pentru a încetini criza oxigenului?
Vestea bună este că multe dintre soluții coincid cu cele necesare pentru combaterea schimbărilor climatice.
Reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră limitează încălzirea apelor și încetinește pierderea oxigenului. În paralel, diminuarea poluării cu îngrășăminte, modernizarea sistemelor de epurare și protejarea zonelor umede reduc apariția zonelor hipoxice.
La fel de importantă este extinderea monitorizării oxigenului dizolvat în toate tipurile de ecosisteme acvatice. Astăzi, temperatura, pH-ul sau salinitatea sunt măsurate frecvent, însă concentrația de oxigen nu beneficiază încă de aceeași atenție, deși reprezintă unul dintre cei mai sensibili indicatori ai sănătății apelor.
Sursa: SciTechDaily