Кисень, який підтримує життя майже всіх багатоклітинних організмів на Землі, швидко зникає з водних екосистем планети. У новому огляді вчені попереджають, що ця кризова ситуація, спричинена діяльністю людини, загрожує порушити стабільність біосфери.

Стаття, опублікована 30 червня у журналі Limnology and Oceanography, пропонує включити дегазацію водних екосистем до рамок концепції Планетарних меж. Ця концепція, вперше представлена у 2009 році групою з 28 міжнародних науковців, визначає дев’ять процесів, які підтримують стабільність Землі, і вказує, що людство перевищує безпечні межі впливу на них. Серед цих процесів — зміна клімату, закислення океанів, втрата біорізноманіття, забруднення атмосфери, руйнування озонового шару, зміни у прісних водах, зміни у землекористуванні, хімічне забруднення та біогеохімічні потоки.

Кисень у воді доступний для організмів у вигляді розчиненого газу (O2), а не у складі молекули води (H2O). Підвищення температури через викиди вуглецю призводить до нагрівання океанів, озер і річок, що зменшує розчинність кисню. Теплі поверхневі шари також перешкоджають перемішуванню кисню у глибші шари води. Крім того, надлишок поживних речовин, що потрапляють у водойми з сільського господарства, стічних вод і промисловості, спричиняє масові цвітіння водоростей, які при розкладанні споживають кисень. Водночас підвищення температури і надлишок поживних речовин стимулюють споживання кисню мікроорганізмами.

За даними ініціативи Copernicus Європейського Союзу, з 1950-х років океан втратив приблизно 2% розчиненого кисню, а до кінця століття очікується додаткова втрата від 1% до 7%. Хоча ці цифри здаються невеликими, навіть незначне зниження кисню може позбавити організми необхідного для дихання газу і порушити тонкий баланс водних екосистем.

Авторка дослідження, постдокторка Еріка Феррер з Національного центру екологічного аналізу та синтезу Каліфорнійського університету в Санта-Барбарі, наголосила: "Здоров’я і стабільність нашої планети залежать від здоров’я і стабільності водних екосистем, які потребують кисню для нормального функціонування. Це дослідження покликане підвищити рівень уваги до дегазації водних екосистем як глобальної загрози і показати, що вона не діє ізольовано".

Вчені також вказують на взаємодію дегазації з іншими Планетарними межами, зокрема зміною клімату, забрудненням поживними речовинами, втратою біорізноманіття та забрудненням атмосфери. Вони попереджають, що дегазація наближається до "небезпечної зони" з наслідками, які можуть бути незворотними протягом нашого життя.

Для оцінки стану дегазації запропоновано чотири індикатори: концентрація розчиненого кисню (особливо надзвичайно низьких рівнів), близькість води до максимальної місткості кисню, зміни в кисневочутливих рослинах і тваринах, а також Метаболічний індекс — співвідношення потреб організмів у кисні до його фактичної наявності.

Феррер і її колеги сподіваються, що включення дегазації водних екосистем до рамок Планетарних меж допоможе привернути увагу до цієї загрози і створити дорожню карту для її подолання. Проте, чи призведе це до реальних дій, поки що невідомо.