Oceány a sladkovodné útvary strácajú kyslík alarmujúcou rýchlosťou a niekoľko nedávnych štúdií varuje, že tento jav tlačí planétu do kritického stavu, z ktorého sa môže byť ťažké zotaviť. Vedecká komunita už roky varuje pred deoxygenáciou vodných zdrojov, ale teraz sa dve nezávislé štúdie zamerali na jej globálne dôsledky a potrebu zaobchádzať s ňou ako s veľkou planetárnou hrozbou, rovnakou ako so zmenou klímy alebo stratou biodiverzity.
Prehľad vedený Scrippsovým inštitútom oceánografie v Spojených štátoch navrhuje začlenenie hladín rozpusteného kyslíka do rámca planetárnych hraníc, systému, ktorý od roku 2009 identifikuje kritické procesy pre udržanie stability Zeme. Podľa jeho autorov rýchly pokles kyslíka v moriach, riekach a jazerách interaguje s inými hranicami, ako je acidifikácia a biogeochemické cykly , čo vytvára kaskádovité účinky, ktoré by mohli byť v ľudskom časovom horizonte nezvratné. Štúdia publikovaná v časopise Limnology and Oceanography zdôrazňuje, že deoxygenácia nekoná izolovane: jej hlavnými hnacími silami sú globálne otepľovanie, znečistenie morí a zmeny vo vetraní oceánov.
Planéta na pokraji kolapsu kvôli nedostatku kyslíka
Výskum spoločnosti Scripps, do ktorého sú zapojení vedci z niekoľkých univerzít, analyzuje, ako strata kyslíka mení biologické a chemické procesy, ktoré regulujú klímu. Od mikroskopických organizmov až po veľkých morských predátorov, všetky sú závislé od rozpusteného kyslíka a jeho pokles ohrozuje vodný život a v konečnom dôsledku aj zdravie planéty. Autori poukazujú na to, že deoxygenácia už ovplyvňuje pobrežné ekosystémy, rieky a jazerá a že jej dopady sú umocnené ďalšími planetárnymi obmedzeniami, ako je strata biodiverzity a zmenené toky dusíka a fosforu.
Erica Ferrerová, hlavná autorka štúdie, vysvetlila, že nápad vznikol po účasti na COP25 v Madride a že dúfajú, že toto preskúmanie pomôže tvorcom politík zvážiť deoxygenáciu ako kľúčový faktor stability zemského systému . Návrh na pridanie rozpusteného kyslíka do rámca planetárnych hraníc má za cieľ zvýšiť povedomie a podporiť zmierňujúce opatrenia, ktoré pomáhajú zachovať biodiverzitu a klímu.
Fjord Quitralco: prírodné laboratórium anoxie
Medzitým v južnom Čile interdisciplinárny tím vedcov zdokumentoval extrémny prípad vyčerpania kyslíka vo fjorde Quitralco v regióne Aysén. Ide o prvý dôkaz euxinického fjordu v tejto oblasti, čo znamená fjord s úplnou absenciou rozpusteného kyslíka a vysokou koncentráciou sírovodíka , zlúčeniny toxickej pre väčšinu organizmov. Štúdia, ktorú viedla výskumná skupina I~mar na Univerzite v Los Lagos, zistila, že tento stav je spôsobený prírodnými faktormi: obmedzenou cirkuláciou vody, dlhými dobami zotrvania a vplyvom sopečnej činnosti z neďalekého zlomu Liquiñe-Ofqui a sopiek Mate Grande a Hudson.
Výskumníci, ktorí pracovali v rokoch 2022 až 2025, zistili, že anoxická vrstva začína v hĺbke 90 až 120 metrov a siaha až k morskému dnu v hĺbke približne 160 metrov. Povrchové vody si udržiavajú normálnu hladinu kyslíka vďaka výmene s atmosférou , ale v hĺbke sa chemické zloženie vody úplne mení: miznú dusičnany, zvyšuje sa obsah amoniaku, fosfátov, metánu a sírovodíka a mikrobiálne spoločenstvo začína dominovať anaeróbnym baktériám. Hoci sa vo fjorde nachádzajú lososové farmy, autori dospeli k záveru, že euxinické podmienky sú primárne prirodzené, vďaka čomu je Quitralco jedinečným laboratóriom na štúdium toho, ako sopečná činnosť a obmedzená cirkulácia môžu transformovať morský ekosystém.
Poučenie z minulosti: Veľké umieranie
Aby vedci lepšie pochopili, čo by sa mohlo stať, ak by sa úbytok kyslíka zrýchlil, obzerajú sa do minulosti. Približne pred 252 miliónmi rokov, počas masového vymierania v období permu a triasu, známeho ako Veľké vymieranie, zmizlo 96 % morských druhov a 70 % suchozemských druhov . Štúdia Stanfordskej univerzity, publikovaná v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences, ukázala, že hlavným spúšťačom bola kombinácia extrémnych vĺn horúčav a poklesu hladiny kyslíka v oceánoch, spôsobeného masívnymi sopečnými erupciami.
Výskumníci vykonali experimenty so živými organizmami, aby porovnali zraniteľnosť rôznych skupín. Zistili, že zvieratá s pomalým metabolizmom a obmedzenou pohyblivosťou, ako sú brachiopody, boli oveľa citlivejšie na rastúce teploty a nedostatok kyslíka , zatiaľ čo mäkkýše, ryby a ostnatokožce s väčšou svalovou hmotou a žiabrovou kapacitou dokázali prežiť a prosperovať. Tento biologický posun bol nezvratný: pred vyhynutím brachiopody dominovali v moriach; dnes ich počet prevyšuje lastúrniky. Štúdia varuje, že hoci súčasné prognózy otepľovania sú nižšie ako tie z obdobia permu a triasu, tento trend je znepokojujúci a stále máme čas konať.
Kombinácia týchto troch frontov – návrhu zahrnúť kyslík do planetárnych hraníc, prirodzeného prípadu Quitralca a ponaučenia z Veľkého vymierania – vykresľuje obraz, v ktorom sa vodná deoxygenácia javí ako jedna z hlavných environmentálnych výziev 21. storočia . Vedci trvajú na tom, že zmiernenie jej príčin, predovšetkým globálneho otepľovania a znečistenia živinami, je základom pre zabránenie tomu, aby planéta prekročila prah, z ktorého sa bude ťažké zotaviť. Zdravie oceánov a sladkej vody nie je bezvýznamná záležitosť: závisí od toho stabilita celého zemského systému.