Океаны теряют кислород: ученые предупредили о новой планетарной угрозе

Водные экосистемы Земли стремительно теряют кислород, и этот процесс уже выходит на опасный уровень. Ученые предлагают признать деоксигенацию океанов, озер и рек десятой планетарной границей – порогом, за которым могут начаться необратимые изменения.

Если это произойдет, последствия станут заметны уже при жизни нынешнего поколения.

Вода "задыхается"

По словам специалистов, снижение концентрации кислорода в водоемах – это не локальная проблема качества воды, а глобальный процесс, связанный с изменением климата, загрязнением и нарушением биосферы.

Авторы обзора, опубликованного в журнале Limnology and Oceanography, проанализировали, как деоксигенация взаимодействует с уже существующими планетарными границами – изменением климата, закислением океана и круговоротом питательных веществ.

Главная причина – потепление. Океан с начала индустриальной эпохи поглотил более 90% избыточного тепла, вызванного антропогенными выбросами. Нагретая вода удерживает меньше кислорода – этот эффект объясняет около половины современных потерь.

Остальное связано с изменением циркуляции вод и расширением зон с минимальным содержанием кислорода.

Двойной удар по природе

Процесс деоксидизации следующий: избыток азота и фосфора, попадающих в воду с полей и из сточных вод, вызывает массовое цветение водорослей. Когда они отмирают, микроорганизмы разлагают органику, активно потребляя кислород.

В итоге возникает замкнутый круг: чем меньше кислорода, тем активнее включаются процессы, которые делают ситуацию еще хуже – например, в бескислородных условиях из донных отложений высвобождается дополнительный фосфор, который снова подпитывает рост водорослей.

Деоксигенация также усиливает парниковый эффект. При низком содержании кислорода в воде активизируются процессы, приводящие к образованию закиси азота – мощного парникового газа, который вдобавок разрушает озоновый слой.

В некоторых районах, таких как Балтийское и Черное моря, бескислородные условия сопровождаются выделением сероводорода и метана.

Кому грозит опасность и что будет дальше

Даже небольшое снижение кислорода влияет на рост, выживаемость и размножение организмов – от планктона и моллюсков до рыб и кораллов. Малокислородные зоны меняют миграции морских обитателей и ослабляют биологический углеродный насос – механизм, который переносит углерод из поверхности океана в глубины.

Особую тревогу вызывает то, что водные системы обладают долгой памятью. Даже если прекратить выбросы CO₂ прямо сейчас, потеря кислорода будет продолжаться столетиями из-за уже накопленного тепла и медленной циркуляции глубоких вод.

При текущем сценарии эмиссии парниковых газов к концу века темпы деоксигенации в подповерхностном океане могут вырасти втрое.

Ученые предлагают четыре ключевых показателя для мониторинга: концентрацию растворенного кислорода, процент насыщения, изменения в видовом составе организмов-индикаторов и метаболический индекс, который оценивает баланс между доступностью кислорода и потребностями живых существ.

Они подчеркивают, что формальное признание десятой границы требует дальнейших исследований, но уже сейчас ясно: мы движемся к зоне риска быстрее, чем ожидалось.