Az óceánok és az édesvízi testek riasztó mértékben veszítik el az oxigént, és számos friss tanulmány figyelmeztet arra, hogy ez a jelenség a bolygót egy kritikus állapot felé sodorja, amelyből nehéz lehet helyreállni. A tudományos közösség évek óta figyelmeztet a vízi oxigénhiány veszélyére, de most két független tanulmány a globális következményeire és arra összpontosított, hogy azt jelentős bolygófenyegetésként kell kezelni, hasonlóan az éghajlatváltozáshoz vagy a biológiai sokféleség csökkenéséhez.
Az Egyesült Államokbeli Scripps Oceanográfiai Intézet által vezetett áttekintés azt javasolja, hogy az oldott oxigénszinteket is beépítsék a Planetary Boundaries keretrendszerbe, amely 2009 óta azonosítja a Föld stabilitásának fenntartásához szükséges kritikus folyamatokat. A szerzők szerint a tengerekben, folyókban és tavakban az oxigén gyors csökkenése kölcsönhatásban áll más határokkal, például a savasodással és a biogeokémiai ciklusokkal , olyan kaszkádhatásokat generálva, amelyek az emberi időskálán visszafordíthatatlanok lehetnek. A Limnology and Oceanography folyóiratban megjelent tanulmány hangsúlyozza, hogy az oxigénhiány nem önmagában hat: fő mozgatórugói a globális felmelegedés, a tengeri szennyezés és az óceánok szellőzésének változásai.
Egy bolygó az összeomlás szélén az oxigénhiány miatt
A Scripps-kutatás, amelyben több egyetem tudósai vettek részt, azt elemzi, hogy az oxigénveszteség hogyan változtatja meg az éghajlatot szabályozó biológiai és kémiai folyamatokat. A mikroszkopikus élőlényektől a nagy tengeri ragadozókig mind az oldott oxigéntől függenek , és annak csökkenése veszélyezteti a vízi élővilágot, és tágabb értelemben a bolygó egészségét. A szerzők rámutatnak, hogy az oxigénhiány már most is hatással van a part menti ökoszisztémákra, folyókra és tavakra, és hogy hatásait súlyosbítják más bolygóbeli korlátok, például a biológiai sokféleség csökkenése, valamint a megváltozott nitrogén- és foszforáramlás.
Erica Ferrer, a tanulmány vezető szerzője elmagyarázta, hogy az ötlet a madridi COP25 konferencián való részvétel után merült fel, és remélik, hogy ez az áttekintés segíteni fog a döntéshozóknak abban, hogy az oxigénhiányt a Föld rendszer stabilitásának kulcsfontosságú tényezőjeként tekintsék . Az oldott oxigénnek a bolygó határaira vonatkozó keretrendszerbe való felvételére irányuló javaslat célja a tudatosság növelése és a biológiai sokféleség és az éghajlat fenntartását elősegítő mérséklő intézkedések ösztönzése.
A Quitralco-fjord: az anoxia természetes laboratóriuma
Eközben Dél-Chilében egy interdiszciplináris tudóscsoport dokumentált egy szélsőséges oxigénhiányos esetet a Quitralco-fjordban, az Aysén régióban. Ez az első bizonyíték egy euxinikus fjordra a térségben, ami azt jelenti, hogy az oldott oxigén teljesen hiányzik, és magas a hidrogén-szulfid koncentrációja , amely a legtöbb élőlényre mérgező vegyület. A Los Lagos-i Egyetem I~mar központja által vezetett tanulmány megállapította, hogy ez az állapot természetes tényezőknek köszönhető: korlátozott vízforgalom, hosszú tartózkodási idő, valamint a közeli Liquiñe-Ofqui törésvonal, valamint a Mate Grande és Hudson vulkánok vulkáni tevékenységének hatása.
A 2022 és 2025 között dolgozó kutatók azt találták, hogy az anoxikus réteg 90 és 120 méter mélyen kezdődik, és körülbelül 160 méteren húzódik a tengerfenékig. A felszíni vizek a légkörrel való csere révén normális oxigénszintet tartanak fenn , de mélyebben a víz kémiája teljesen megváltozik: a nitrát eltűnik, az ammónium, a foszfát, a metán és a hidrogén-szulfid mennyisége megnő, a mikrobiális közösségben pedig az anaerob baktériumok kezdenek uralkodni. Bár a fjordban lazacfarmok találhatók, a szerzők arra a következtetésre jutnak, hogy az euxinikus körülmények elsősorban természetesek, így a Quitralco egyedülálló laboratóriummá válik annak tanulmányozására, hogy a vulkáni tevékenység és a korlátozott áramlás hogyan alakíthatja át a tengeri ökoszisztémát.
Tanulságok a múltból: A nagy haldoklás
A tudósok a múltba tekintenek, hogy jobban megértsék, mi történhet, ha az oxigénveszteség felgyorsul. Körülbelül 252 millió évvel ezelőtt, a perm-triász tömeges kihalás, az úgynevezett Nagy Kihalás során a tengeri fajok 96%-a és a szárazföldi fajok 70%-a tűnt el . A Stanford Egyetem tanulmánya, amely a Proceedings of the National Academy of Sciences folyóiratban jelent meg, kimutatta, hogy a kiváltó ok a szélsőséges hőhullámok és az óceánok oxigénszintjének csökkenése volt, amelyet hatalmas vulkánkitörések okoztak.
A kutatók élő szervezetekkel végeztek kísérleteket, hogy összehasonlítsák a különböző csoportok sebezhetőségét. Felfedezték, hogy a lassú anyagcseréjű és korlátozott mozgásképességű állatok, mint például a brachiopodák, sokkal érzékenyebbek az emelkedő hőmérsékletre és az oxigénhiányra , míg a puhatestűek, halak és tüskésbőrűek nagyobb izom- és kopoltyúkapacitásukkal képesek voltak túlélni és boldogulni. Ez a biológiai eltolódás visszafordíthatatlan volt: a kihalás előtt a brachiopodák uralták a tengereket; ma a kagylók száma meghaladja őket. A tanulmány figyelmeztet, hogy bár a jelenlegi felmelegedési előrejelzések alacsonyabbak, mint a perm-triász időszakra vonatkozóak, a tendencia aggasztó, és még van időnk cselekedni.
E három tényező – az oxigén bolygónk határai közé sorolásának javaslata, a Quitralco-i természeti eset és a nagy kihalás tanulsága – kombinációja olyan képet fest, amelyben a vízi oxigénhiány a 21. század egyik legnagyobb környezeti kihívásává válik . A tudósok ragaszkodnak ahhoz, hogy okainak, elsősorban a globális felmelegedésnek és a tápanyagszennyezésnek az enyhítése alapvető fontosságú annak megakadályozásához, hogy bolygónk átlépjen egy olyan küszöböt, amelyről nehéz lesz felépülni. Az óceánok és az édesvizek egészsége nem kis kérdés: az egész Föld-rendszer stabilitása múlik rajta.