Meriympäristön laajalle levinnyt ja joissain paikoissa jopa nopea happipitoisuuden lasku asettaa haavoittuvia lajeja vaaraan - suuntaus jatkuu ilmastonmuutoksen myötä. Itse asiassa se seikka, että valtamerten lämpenemisellä menettää happea, ei ole yllättävää tutkijoille, mutta tämän laskun laajuus vaatii kiireellisiä toimia, joten vakavat seuraukset ovat meriekosysteemeille.
Mitä tahansa he tekevätkin - piiloutuvat petoeläimiltä, sulavat ruokaa ja niin edelleen - kaikki organismit tarvitsevat happea. Mutta viimeaikaisten tutkimusten mukaan on yhä vaikeampaa saada käsitys tästä meren elämän elintärkeästä tekijästä.
Valtamerten happipitoisuus on laskenut voimakkaasti viimeisen vuosikymmenen aikana, ja huolestuttava suuntaus liittyy ilmastomuutokseen, selittää Kielissä, Saksassa sijaitsevan Helmholtzin merentutkimuskeskuksen merentutkija Andreas Oschlies, jonka tiimi seuraa valtameren happitasoja ympäri maailmaa. "Olimme hämmästyneitä siitä, kuinka dramaattinen muutos on, kuinka nopeasti happipitoisuus laskee ja kuinka suuri vaikutus meriekosysteemeihin on", hän sanoo kauhistuneena.
Se tosiasia, että valtamerten lämpenemisellä menettää happea, tutkijat eivät ole yllättyneitä, mutta tämän laskun mitta vaatii kiireellisiä toimia, varoittaa Oshlis. Viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että happipitoisuus joillakin trooppisilla alueilla on laskenut 40% viimeisen 50 vuoden aikana. Muualla ehtyminen oli vähemmän drastista - maailman keskimääräinen happitaso laski 2%.
Merieläimet - sekä suuret että mikroskooppiset - reagoivat kuitenkin jopa hienoisiin happitasojen muutoksiin kiireyttämällä korkeampiin happitasoihin tai muuttamalla käyttäytymistä, Oshlis ja hänen kollegansa ovat todenneet. Näiden käyttäytymismuutosten seurauksena eläimistä voi tulla uusien saalistajien saalis tai maata alueilla, joilla on heikko ruoka. Ilmastomuutos aiheuttaa jo vakavia ongelmia meren elämässä - esimerkiksi ympäristön hapettuminen -, mutta hapenpoisto tai hapen menetykset ovat akuutimpia merien asukkaille, Oshlis selittää. Loppujen lopuksi kaikkien on hengitettävä, hän sanoo.
Ruokaverkko on valtava ongelma
Kun valtameri lämpenee, se menettää happea kahdesta syystä: Ensinnäkin, mitä lämpimämpi neste, sitä vähemmän kaasua se voi pitää. Siksi sooda haihtuu nopeammin auringossa, Oshlis selittää. Toiseksi, kun polaarinen merijää sulaa, pinnalle muodostuu sulateveden kerros, joka eroaa ominaisuuksiltaan syvemmästä kylmempiä ja suolaisemmista vesistä. Tämä on eräänlainen "kansi", joka estää virtauksia sekoittamasta pintavesiä syvien kanssa. Ja koska happi saapuu tähän elinympäristöön pinnan kautta - joko suoraan ilmakehästä tai pinta-alaisesta kasviplanktonista - mitä heikompi sekoitus, sitä vähemmän se tunkeutuu syvyyteen.
Mainosvideo:
Jotkut päiväntasaajan molemmin puolin sijaitsevat rannikkoalueet ovat luonnollisesti "kuumia kohtia", joilla on alhainen happipitoisuus, koska niiden vedet, joissa levät kukkivat, kuluttavat happea kuolleen aineen hajoamiseen, ovat ravintoainepitoisia. Mutta muutokset muissa ekosysteemeissä, mukaan lukien avomerellä ja napojen ympärillä, ovat erityisen huolestuttavia Oshlisille ja hänen kollegoilleen, koska näitä alueita ei koskaan pidetty haavoittuvina. Tulevaisuuden ilmastoennusteilla on taipumus aliarvioida happihäviöitä, mutta ne ovat jo täydessä vauhdissa, Oshlis ja hänen kollegansa kertoivat Nature-lehdessä. Ja tämä on toinen syy siihen, miksi tapahtumien kehitys vaatii erityistä huomiota, hän varoittaa.
Jopa pieni lasku vaikuttaa suoraan eläinplanktonin käyttäytymiseen vesipylväässä - pienimmät organismit, jotka muodostavat ravintoketjun alalinjan, joulukuussa 2018 julkaistun Science Advance -raportin mukaan. "He ovat erittäin herkkiä", selittää Rhode Islandin yliopiston meritutkija Karen Wishner. Hän myöntää jopa odotettua enemmän. Jotkut lajit sukeltavat syvemmälle viileämpiin, happea sisältäviin vesiin. "Mutta jossain vaiheessa he eivät vain pääse syvemmälle", hän toteaa. Mitä syvemmäksi ja kylmemmäksi se tulee, sitä vaikeampaa rehu ja lisääntyminen on. Zooplankton ja sitä itse kuluttavat kalat ruokkivat monenlaisia saalistajia, kuten kalmaria ja valaita, joten niiden käyttäytyminen ja kunto vaikuttavat väistämättä koko ravintoketjuun.
Ruokarainan häiriöiden lisäksi eläimillä on muita fysiologisia ongelmia, kun he tottuvat alentamaan happitasoja. Esimerkiksi happea köyhässä vedessä olevat kiinalaiset katkaravut alkavat liikuttaa häntäänsä heikommin energian säästämiseksi. Viime kuukaudessa julkaistun äskettäisen meri- ja makean veden organismien fysiologiaa koskevan tutkimuksen mukaan he menettävät liikkuvuuden ja osaamisen. Lisäksi happipitoisuuden laskiessa urokset alkavat tuottaa vähemmän liikkuvia siittiöitä - ja tätä vajaatoimintaa ei korjata seuraavissa sukupolvissa, vaikka happitasot palautuvat normaaliksi, Nature Communications -lehti totesi vuonna 2016.
Happipuuteissa ympäristöissä aistien perustoiminnot, kuten näkö ja kuulo, voivat kärsiä, sanoo Kalifornian yliopiston San Diegon jatko-opiskelija Lillian McCormick. Hänen alustavien tietojensa perusteella seuraa, että jopa pieni hapen väheneminen johtaa näön heikkenemiseen monissa eläinplanktonilajeissa. (Muuten, sama asia tapahtuu korkealla korkeudessa oleville ihmisille: he menettävät yökykynsä ja erottavat värit huonommin). Monet eläinplanktonilajit luottavat visuaalisiin vihjeisiin navigoidakseen vesipylväässä ja välttääkseen petoeläimiä, joten jos he menettävät näkyvyyden, he eivät enää poimi niitä ja muuttuvat haavoittuvammiksi, hän selittää.
Jotkut olennot, kuten meduusat, suvaitsevat alhaisempaa happea. Mutta hapenpoiston vaikutukset tuntuvat kaikki happea tarvitsevat eläimet poikkeuksetta, sanoi Etelä-Floridan yliopiston meritutkija Brad Seibel. Hän ja Wischner työskentelivät yhdessä äskettäisessä eläinplanktonitutkimuksessa. "Mikä tahansa happipitoisuuden lasku vähentää elinvoimaa ja hedelmällisyyttä", hän toteaa.
Alueen vähentäminen
Happirikasten alueiden kutistuessa kaupallisten kalojen, kuten tonnikalan, elinympäristöt kutistuvat vuosittain 42 miljardilla dollarilla vuosittain, mikä pakottaa ne muuttamaan uusille rajoille. Trooppisen Atlantin koillisosassa tonnikalan elinympäristö - ja sen myötä kalastuksen laajuus - laski 15% vuodesta 1960 vuoteen 2010.
Rannikkokalastusta haastaa maatalouden valuminen, joka nopeuttaa levien kukintaa. Seuraava rappeutuminen kuluttaa valtavan määrän happea, prosessin, jonka olemme jo havainneet Meksikonlahdella lähellä Mississipin suuta. Jotkut kalalajit siirtyvät pois näistä "kuolleista alueista" etsittäessä happirikkaita alueita lähempänä niiden luonnollisen levinneisyysalueen rajoja. Tämä tungosta helpottaa kalastajia, mutta luo väärän tunteen runsaudesta. Pitkällä tähtäimellä tästä ei tule mitään hyvää, Seibel ennustaa.
Oshlis auttoi järjestämään kansainvälisen konferenssin Kielissä viime syyskuussa puuttuakseen maailmanlaajuiseen hapenkulutuksen ongelmaan. Osallistujat allekirjoittivat eksklusiivisen asiakirjan, nimeltään Kielin julistus merien hapettumisesta, kiinnittääkseen kaikkien valtioiden, Yhdistyneiden Kansakuntien ja kansalaisten huomioita ja kehottaa kiireellisiin toimiin. Allekirjoittajat haluavat hallitusten ja kansainvälisten järjestöjen ryhtyvän vakavampiin toimiin ilmastonmuutoksen hidastamiseksi ja rannikkovesien pilaantumisen vähentämiseksi, mikä pahentaa happipitoisuuden laskua. Tutkijat mallinntivat uuden julistuksen vuoden 2008 Monacon julistuksen malliin, joka Oshlisin mukaan toi kerralla monien tietoisuuteen merien happamoitumisen ongelman merkityksen.
"Tämän tulisi olla varoitus kansalaisille ja useille hallituksille ja kansainvälisille järjestöille, että tämä on tärkeä asia", Wischner selittää. Julistuksen allekirjoittivat yhteensä yli 300 tutkijaa noin 30 maasta. Seibel, yksi allekirjoittajista, sanoo suoraan: "Minusta tulevaisuus on surullisin."
Laura Poppick