Oceany się duszą. Zagrożone nawet na największe drapieżniki

Aktualne prognozy są bardzo niepokojące. Według niektórych szacunków poziom tlenu w oceanach może spaść nawet o 20 proc. Oznacza to ogromne problemy zwłaszcza dla szybko poruszających się ryb, takich jak rekiny, które potrzebują mnóstwo tlenu i przemierzają ogromne odległości.

Grupa badaczy z Portugalii pod kierownictwem Davida Simsa z UK Marine Biological Association i University of Southampton bada zachowanie atlantyckich rekinów i wpływ, jaki na ich życie wywiera spadek poziomu tlenu. Sims po raz pierwszy zetknął się z problemem badając niewielkie rekiny drobnocętkowe, metrowej długości ryby zamieszkujące wody u wybrzeży Irlandii. Gdy w badanej przez nich zatoce spadł poziom natlenienia głębokich wód, zamieszkiwanych przez rekiny, ryby zostały zmuszone do pływania tuż przy powierzchni wody.

Teraz badacze odkryli podobne zjawisko na o wiele większą skalę. Rekiny błękitne i mako krótkopłetwe, jedne z największych drapieżników Atlantyku, zupełnie zmieniły swoje sposoby zachowania się. Badając dane z mocowanych na ich płetwach nadajników GPS, badacze ustalili, że pojawienie się wielkiej strefy o niskiej zawartości tlenu u wybrzeży północno-zachodniej Afryki sprawiło, że ryby zmieniły trasy swoich wędrówek. Ale co dziwne, mako, ryby zdolne do rozpędzenia się do prędkości 35 km/h i wymagające ogromnych ilości tlenu, wydawały się kierować do obszaru, na którym tlenu było mniej. Zagadka wymagała dalszego zbadania. 

Czasami tak zwane “martwe strefy", czyli obszary o wyjątkowo niskiej zawartości tlenu, powstają naturalnie tam, gdzie gromadzi się woda, która od dziesięcioleci znajdowała się w morskich, pozbawionych światła głębinach. Najczęściej jednak winny jest człowiek. Największe martwe strefy w Zatoce Meksykańskiej, u północno-zachodnich wybrzeży USA i na Bałtyku są rezultatem produkowanych przez człowieka zanieczyszczeń. Ścieki i nawozy spływające do morza rzekami zawierają ogromne ilości substancji odżywczych, powodujących zakwity glonów. Gdy glony umierają, są pożerane przez mikroby, zużywające tlen. Spadek zawartości tlenu może być tak szybki, że kraby, rozgwiazdy czy ryby duszą się bez szans na ucieczkę. 

Martwe strefy najczęściej tworzą się w zatokach czy zamkniętych morzach, gdzie wymiana wody z oceanem jest ograniczona. Na otwartym oceanie prądy i burze mieszają wodę, utrzymując wyższy poziom tlenu. Jednak od lat 90. XX wieku modele klimatyczne przewidywały, że ocieplający się klimat również tam wyczerpie tlen. Wody powierzchniowe ogrzane rosnącą temperaturą powietrza zatrzymują mniej tlenu, a rosnący kontrast temperatur między warstwami powierzchniowymi a zimniejszą, głębszą wodą spowalnia mieszanie, które przenosi tlen do głębin. Na wyższych szerokościach geograficznych topniejący lód może zalewać warstwy powierzchniowe świeżą wodą topniejącą o niskiej gęstości, jeszcze bardziej ograniczając mieszanie.

W 2008 roku niemieccy i amerykańscy naukowcy odkryli, że strefy o niskiej zawartości tlenu u wybrzeży Afryki i obu Ameryk pogłębiały się i traciły jeszcze więcej tlenu. Od lat 60. obszary te powiększyły się o około 4,5 miliona kilometrów kwadratowych, co dorównuje obszarowi całej Unii Europejskiej. W wodach u północno-zachodniego wybrzeża Afryki grubość warstwy o niskiej zawartości tlenu prawie się podwoiła w ciągu półwiecza, z 370 metrów do 690 metrów. Do 2008 roku szczyt martwej strefy znalazł się mniej, niż 150 metrów pod powierzchnią. W 2017 r. pojawiły się jeszcze gorsze wiadomości. Naukowcy obliczyli wówczas, że światowe oceany straciły już około 2 proc. tlenu od 1960 r., czyli mniej więcej dwukrotnie więcej niż przewidywały modele klimatyczne. W obecnym tempie, do 2100 r. ubytek może wynieść 20 proc. 

Dla magazynu “Science" wypowiedział się Andreas Oschlies, biogeochemik z GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research w Kilonii, czołowy ekspert w dziedzinie modelowania tlenu w oceanie.

To największa i być może najbardziej niepokojąca zmiana, jaką obserwujemy w oceanie. Natychmiast pomyślałem o przeszłych wielkich wydarzeniach związanych z wymieraniem. Na przykład pod koniec okresu permu 256 milionów lat temu wzrost temperatury oceanów i spadek poziomu tlenu o 80 proc. przyczyniły się do największego wymierania w historii Ziemi. Zniknęło do 96% wszystkich gatunków morskich.

---

Obserwowany do tej pory spadek poziomu tlenu o 2 proc. może wydawać się niewielki. Ale globalne średnie mogą być mylące. Są miejsca w oceanie, w których odnotowano znacznie większe spadki. W 2002 r. u wybrzeży Oregonu zawartość tlenu spadła o 65 proc. prowadząc do masowego wymierania krabów i innych zwierząt. Od tej pory podobne zjawiska pojawiają się tam regularnie.

Spadek poziomu tlenu nie zabija wszystkich morskich zwierząt, ale może na nie wpływać na niezliczone sposoby. Może zakłócać hormony kluczowe dla reprodukcji, hamować wzrost młodych ryb, osłabiać układ odpornościowy, a nawet oślepiać zwierzęta. Przykładowo, larwy niektórych kałamarnic i krabów zaczynają tracić wzrok, gdy poziom tlenu spada o mniej niż 10 proc. Na niższych poziomach zwierzęta są prawie ślepe.

Spadki poziomów tlenu mogą wypychać zwierzęta z ich siedlisk. Jednocześnie im wyższa temperatura wody, tym większe zapotrzebowanie zwierząt na tlen. Na podstawie ograniczeń metabolicznych i zmieniających się warunków oceanicznych naukowcy obliczyli w 2015 r., że przestrzeń nadająca się do zamieszkania w płytkich wodach oceanicznych dla pospolitych gatunków, takich jak dorsz atlantycki, krab skalny i dorada tropikalna, może się zmniejszyć nawet o 26 proc. do końca wieku.

Grupa Simsa poświęciła wiele miesięcy na badanie zagadki atlantyckich rekinów i tego, dlaczego wydają się one być przyciągane do obszaru o niskiej zawartości tlenu. Okazało się, że nie mają wyjścia. Strefa o niskiej zawartości tlenu ma działać jak rodzaj ogrodzenia, zmuszając makrele i inne ryby do trzymania się blisko powierzchni. Na stosunkowo niewielkim obszarze pojawia się więc ogromna ilość stanowiących pożywienie rekinów ryb. Drapieżniki korzystają z sytuacji - ale to tylko tymczasowa ulga, bo martwa strefa rozszerza się i może ostatecznie zniszczyć to łowisko, zmuszając je do wędrówki w poszukiwaniu pożywienia przez rozległe, ale coraz bardziej puste wody oceanu.