Merekeskkonna laialt levinud ja mõnel pool isegi kiire hapnikusisalduse langus seab ohtu haavatavad liigid - suundumus, mis jätkub edasiste kliimamuutustega. Iseenesest pole teadlaste jaoks üllatav asjaolu, et ookeanide soojenemisega kaotavad hapnik hapnik, kuid selle languse ulatus nõuab kiireid meetmeid, nii suured tagajärjed on mere ökosüsteemidele.
Ükskõik, mida nad teevad - röövloomade eest varjates, toitu seedides ja nii edasi - vajavad kõik organismid hapnikku. Kuid hiljutiste uuringute kohaselt on seda mereelus olulist elementi järjest keerulisem kätte saada.
Ookeanide hapnikusisaldus on viimase kümnendi jooksul järsult langenud ja murettekitav trend on seotud kliimamuutustega, selgitas Saksamaal Kielis asuva Helmholtzi ookeaniuuringute keskuse okeanograaf Andreas Oschlies, kelle meeskond jälgib ookeani hapnikusisaldust kogu maailmas. "Me olime üllatunud, kui dramaatiline on muutus, kui kiiresti hapniku tase langeb ja kui suur mõju on mere ökosüsteemidele," ütleb ta kohkunud.
Iseenesest asjaolu, et ookeanide soojenemisega kaotavad hapnikku, pole teadlasi üllatunud, kuid selle languse ulatus nõuab kiiret tegutsemist, hoiatab Oshlis. Värskeimad uuringud näitavad, et hapniku tase on mõnes troopilises piirkonnas viimase 50 aasta jooksul langenud 40%. Mujal oli kahanemine vähem drastiline - maailma keskmine hapniku tase langes 2%.
Kuid nii suured kui ka mikroskoopilised mereloomad reageerivad hapnikusisalduse isegi peenetele muutustele, kiirustades kõrgemale hapnikusisaldusele või muutes käitumist, on Oshlis ja tema kolleegid leidnud. Nende käitumisharjumuste kohandamise tulemusel võivad loomad muutuda uute röövloomade saagiks või maale, kus toit on puudulik. Kliimamuutused tekitavad juba mereelus tõsiseid probleeme - näiteks keskkonna hapestumine -, kuid deoksügeenimine või hapnikukadu on merede elanikele kõige teravam, selgitas Oshlis. Lõppude lõpuks peavad kõik hingama, ütleb ta.
Toiduvõrk on tohutu probleem
Ookeani soojenedes kaotab see hapniku kahel põhjusel: esiteks, mida soojem on vedelik, seda vähem gaasi see mahutab. Seetõttu eraldub sooda päikese käes kiiremini, selgitas Oshlis. Teiseks, kui polaarmere jää sulab, moodustub pinnale sulaveekihi, mis erineb oma omaduste poolest sügavamal külmemast ja soolasemast veest. See on omamoodi "kate", mis hoiab ära voolude segunemise pinnavees sügavatega. Ja kuna hapnik siseneb sellesse elupaika pinna kaudu - kas otse atmosfäärist või pinnapealsest fütoplanktonist - mida nõrgem segunemine, seda vähem see sügavikku tungib.
Reklaamvideo:
Mõned rannikualad ekvaatori mõlemal küljel on looduslikult madala hapnikusisaldusega "kuumkohad", kuna nende veed, kus õitsevad vetikad tarbivad surnud aine lagundamiseks hapnikku, on toitainerikkad. Kuid muutused teistes ökosüsteemides, sealhulgas avameres ja pooluste ümber, on Oshlisele ja tema kolleegidele eriti murettekitavad, kuna neid piirkondi pole kunagi peetud haavatavaks. Tuleviku kliimaprognoosides kiputakse hapnikukadusid alahindama, kuid need on juba täies hoos, teatasid Oshlis ja tema kolleegid ajakirjas Nature. Ja see on veel üks põhjus, miks sündmuste arendamine nõuab erilist tähelepanu, hoiatab ta.
Isegi väike langus mõjutab otseselt zooplanktoni käitumist veesambas - väikseimad organismid, mis moodustavad toiduahela alumise lüli, vastavalt Science Advance'i 2018. aasta detsembri aruandele. "Nad on väga tundlikud," selgitab Rhode Islandi ülikooli okeanograaf Karen Wishner. Isegi rohkem, kui arvatakse, tunnistab ta. Mõni liik sukeldub sügavamale jahedamasse, hapnikuga rikastatud veesse. "Kuid mingil hetkel ei saa nad lihtsalt sügavamale minna," märgib ta. Mida sügavamaks ja külmemaks see läheb, seda raskemaks muutub söötmine ja paljundamine. Zooplankton ja seda ise tarbivad kalad toidavad mitmesuguseid kiskjaid, näiteks kalmaari ja vaalu, nii et nende käitumine ja seisund mõjutavad paratamatult kogu toiduahelat.
Lisaks toiduvõrgus esinevatele häiretele seisavad loomad silmitsi muude füsioloogiliste probleemidega, kui nad harjuvad hapniku taseme alandamiseks. Näiteks hapnikuvaeses vees olevad hiina krevetid hakkavad energia säästmiseks oma sabasid nõrgemaks liigutama. Eelmisel kuul avaldatud värskest mere- ja mageveeorganismide füsioloogia uuringust selgub, et nad kaotavad liikuvuse ja osavuse. Lisaks hakkavad hapniku taseme languse korral isased tootma vähem liikuvaid spermatosoide - ja seda tõrget ei parandata järgnevatel põlvedel kunagi, isegi kui hapniku tase normaliseerub, märkis ajakiri Nature Communications 2016. aastal.
Hapnikuvaeses keskkonnas võivad mõjutada põhilised sensoorsed funktsioonid nagu nägemine ja kuulmine, ütles San Diegos asuva California ülikooli magistrant Lillian McCormick. Tema esialgsetest andmetest järeldub, et isegi väike hapniku langus põhjustab paljude zooplanktoni liikide nägemise halvenemist. (Muide, sama juhtub ka kõrgel kõrgusel olevate inimestega: nad kaotavad öise nägemise ja on halvemini eristavad värve). Paljud zooplanktoni liigid tuginevad veesambas navigeerimiseks ja röövloomade vältimiseks visuaalsetele näpunäidetele, nii et kui nad silmist kaotavad, ei võta nad neid enam kätte ja muutuvad haavatavamaks, selgitab ta.
Mõned olendid, näiteks meduusid, on madala hapnikusisalduse suhtes tolerantsemad. Kuid deoksügeenimise tagajärgi tunnevad kõik hapnikku vajavad loomad eranditult, ütles Lõuna-Florida ülikooli okeanograaf Brad Seibel. Tema ja Wischner töötasid koos hiljutise zooplanktoni uuringu kallal. "Igasugune hapniku taseme langus vähendab elujõudu ja viljakust," märgib ta.
Pindala vähendamine
Hapnikurikaste piirkondade kahanedes kahanevad kaubanduslike kalade, näiteks tuuni elupaigad, mida püütakse aastas 42 miljardi dollari väärtuses, sundides neid rändama uutele piiridele. Troopilises Atlandi ookeani kirdeosas vähenes tuunikala elupaik - ja koos sellega ka kalapüügi ulatus - ajavahemikul 1960–2010 15%.
Rannikuäärset kalandust saab proovile panna põllumajanduse äravool, mis kiirendab vetikate õitsemist. Järgnev lagunemine kulutab tohutul hulgal hapnikku - seda protsessi oleme juba täheldanud Mehhiko lahes Mississippi suudme lähedal. Mõned kalaliigid eemalduvad neist "surnud vöönditest", otsides hapnikurikkaid vööndeid oma loodusliku levila piiridele lähemale. See väljatõrjumine teeb kaluritele lihtsamaks, kuid loob vale arvukustunde. Pikas perspektiivis ei tule sellest midagi head, ennustab Seibel.
Hapnikuvaeguse globaalse probleemiga tegelemiseks aitas Oshlis eelmise aasta septembris korraldada Kielis rahvusvahelise konverentsi. Osalejad allkirjastasid ekspromptdokumendi, mille nimi oli Kieli deklaratsioon ookeani deoksügenatsiooni kohta, et juhtida kõigi riikide, ÜRO ja avalikkuse tähelepanu ning nõuda kiiret tegutsemist. Allakirjutanud soovivad, et valitsused ja rahvusvahelised organisatsioonid astuksid tõsisemaid samme kliimamuutuste aeglustamiseks ja rannikuvee reostuse vähendamiseks, mis süvendab hapniku taseme langust. Teadlased lõid uue deklaratsiooni 2008. aasta Monaco deklaratsiooni näidise järgi, mis tõi Oshlise sõnul korraga paljude teadvusse ookeani hapestumise probleemi tähtsuse.
"See peaks olema hoiatus üldsusele ning erinevatele valitsustele ja rahvusvahelistele organisatsioonidele, et see on oluline teema," selgitab Wischner. Kokku kirjutasid deklaratsioonile alla enam kui 300 teadlast umbes 30 riigist. Üks allakirjutanutest Seibel ütleb otse öeldes: "Ma arvan, et tulevik on kõige kurvem."
Laura Poppick
