האוקיינוסים של כדור הארץ מאבדים במהירות חמצן. זה עלול לערער את יציבות כדור הארץ
חמצן, היסוד המקיים כמעט את כל החיים הרב-תאיים על פני כדור הארץ, הולך ונעלם מהמערכות האקולוגיות של העולם. בסקירה חדשה, מדענים מזהירים שהמשבר המהיר הזה, המונע על ידי האדם, מאיים להעלות את הביוספרה.
העיתון, פורסם 30 ביוני בכתב העת Limnology and Oceanography, טוען שיש להוסיף דה-חמצן מימי למסגרת Planetary Boundaries. רֵאשִׁית הוצג על ידי קבוצה של 28 מדענים בעלי שם בינלאומי בשנת 2009, המסגרת מזהה תשע דרכים שבהן האנושות דוחפת תהליכים חיוניים השומרים על היציבות והחוסן של כדור הארץ מעבר לגבולותיהם. הם שינויי אקלים, החמצת האוקיינוסים, אובדן המגוון הביולוגי, העמסת אירוסול אטמוספרי, דלדול האוזון הסטרטוספרי, שינוי מים מתוקים, שינוי שימוש בקרקע, זיהום כימי וזרימות ביו-גיאוכימיות.
"הבריאות והיציבות של כוכב הלכת שלנו תלויות בבריאות וביציבות של מערכות אקולוגיות מימיות, הזקוקות לחמצן כדי לתפקד כרגיל", הסופרת הראשית אריקה פרר, פוסט-דוקטורט באוניברסיטת קליפורניה, המרכז הלאומי לניתוח וסינתזה אקולוגית של סנטה ברברה. אמר בהצהרה. "מחקר זה נועד להעלות את הפרופיל של ניקוי חמצן מימי כאיום עולמי ולהראות שהוא אינו פועל בבידוד."
איך האנושות מנקזת חמצן ממימי כדור הארץ
חמצן הוא מרכיב ליבה של מים, המיוצג על ידי ה-"O" ב-H2O. אבל החמצן המקושר במולקולות מים אינו זמין עבור אורגניזמים לשימוש בנשימה. במקום זאת, הם מסתמכים על חמצן מומס, שהוא ממש גז חמצן (O2) המומס במים.
כאשר פליטת פחמן מעלה את הטמפרטורה הממוצעת של כדור הארץ, האוקיינוסים, האגמים, הנהרות ומערכות אקולוגיות מימיות מתחממות. מים חמים מכילים פחות חמצן מומס מאשר מים קרים, מכיוון שככל שהטמפרטורה גבוהה יותר, החמצן מסיס פחות. יחד עם זאת, שכבות פני השטח החמות מונעות מהחמצן להתערבב למים עמוקים יותר.
ואז יש זיהום תזונתי. חקלאות, הזרמת שפכים, נגר מי סערה ותהליכים תעשייתיים אחרים משליכים יותר מדי חנקן וזרחן למימי כדור הארץ, ומזינים פריחת אצות מסיבית שבסופו של דבר מתפרקת וצורכת חמצן. התחממות ועודף חומרים מזינים מעוררים גם את צריכת החמצן המיקרוביאלית, מה שמוביל להפחתה נוספת.
בעולם, האוקיינוס איבד בערך 2% מהחמצן המומס שלו מאז שנות ה-50, ומדענים מצפים שהוא יאבד עוד 1% עד 7% עד סוף המאה, לפי קופרניקוסיוזמת תצפית כדור הארץ וניטור סביבתי של האיחוד האירופי. למרות שזה אולי לא נשמע כמו הפחתה משמעותית, לא צריך הרבה כדי למנוע מהאורגניזמים את החמצן שהם צריכים ולהפריע למערכות אקולוגיות מימיות מאוזנות בעדינות.
המקרה של גבול פלנטרי עשירי
מסגרת הגבולות הפלנטריים נועדה לעזור לאנושות להבין ולפעול בתוך גבולות בטוחים ללחץ אנושי על תשעה תהליכים קריטיים בכדור הארץ. אנחנו כבר נפרץ שבעה מהם, כלומר שינויי אקלים, שלמות ביוספרה, שינוי מערכת היבשה, שימוש במים מתוקים, זרימות ביו-גיאוכימיות, זיהום והחמצת האוקיינוסים.
בסקירה זו, פרר ועמיתיה מסנתזים אינטראקציות "חשובות, במקרים מסוימות לא מובנות" ומשובים בין דה-חמצן לבין כל תשעת הגבולות הפלנטריים שנקבעו. הם הגיעו למסקנה כי דה-חמצן "מקיים אינטראקציה עם תהליכי גבול אחרים ומווסתת אותם באופן נרחב, כולל שינויי אקלים, העמסת חומרים מזינים, אובדן המגוון הביולוגי והעמסת אירוסול."
"בהתחשב באינטראקציות הללו ובשיעורי איבוד החמצן הנוכחיים, אנו טוענים כי דה-חמצן מימי מתקרב ל'מרחב לא בטוח', עם השפעות של מערכת כדור הארץ שצפויות להיות בלתי הפיכות במהלך חיינו", קובע המחקר.
החוקרים מציעים ארבעה אינדיקטורים שמדענים יכולים להשתמש בהם כדי להעריך את מצבה של ניקוי חמצן מימי ובסופו של דבר להגדיר עבורה גבול גלובלי במסגרת. אינדיקטורים אלה הם ריכוז חמצן מומס (והשכיחות של רמות נמוכות או זניחות במיוחד); כמה קרובים המים ליכולת החמצן המומס שלהם; שינויים בצמחים ובבעלי חיים הרגישים לחמצן; ומדד הנקרא אינדקס מטבולי, המשווה את כמות החמצן שאורגניזמים צריכים לכמות הקיימת בפועל.
פרר ועמיתיה מקווים שהוספת ניקוי חמצן מימי למסגרת הגבולות הפלנטריים לא רק תפנה את תשומת הלב לאיום האקולוגי ההולך וגובר אלא גם תיתן לאנושות מפת דרכים להתמודדות עם זה. ובכל זאת, האם אזהרתם מובילה לפעולה משמעותית נותר לראות.