U morskim obalnim vodama sve više i više mrtvih zona • Alexey Gilyarov • Znanstvene vijesti o "Elementima" • Ekologija

U morskim obalnim vodama postoji više mrtvih zona.

bodova prikazani su područja razvoja hipoksije (akutni nedostatak kisika u vodi). Različite boje na zemlji pokazuju normalizirani (u postotnom) stupnju utjecaja na ljudski okoliš – od najslabijih (tamnozelene boje) do jake (crveno i purpurna boja). Sl. iz predmetnog članka znanost

Kada bakterije razgrađuju ogromnu količinu organske tvari koja nastaje fitoplanktonom kao odgovor na veliku količinu gnojiva isporučenu iz zemlje, sve kisik u donjim slojevima vodenog stupca često se troši. Kao rezultat toga, "mrtve zone" se formiraju na mnogim mjestima u obalnim područjima oceana. Broj mjesta na kojima se nalaze takve zone raste eksponencijalno, udvostručujući svakih 10 godina.

Prekrasan znak jake eutrofikacije jest akumulacija cyanobakterija (plavo-zelene alge) na površini Finska zaljeva Baltičkog mora. Kada masa mrtvih cijanobakterija padne na dno, bakterije koje procesiraju organsku materiju vjerojatno će konzumirati sav kisik u okolišu. Fotografije iz www.nefco.org

Rast stanovništva Zemlje i povećanje poljoprivredne proizvodnje dovode do činjenice da se s riječnim otjecanjem sve više gnojiva ulazi u obalna područja oceana.Budući da organizmi fitoplanktona – mikroskopske alge i cijanobakterije – obično nedostaju hranjivim tvarima (prvenstveno dušikom i fosforom), kao odgovor na njihov unos reagiraju nasilnim izbijanjem brojeva. Ono što se zove "cvjetanje vode" javlja se: zbog velike količine fitoplanktona, voda je obojana zelenkastom, žućkastom ili plavkastom bojom, a na samoj površini akumulacije algi i cijanobakterija čine lomoviti razvod. Životinje koje hrane fitoplankton (na primjer, različiti planktonski rakovi) ne mogu zadržati svoj brz rast, pogotovo jer su masovne vrste koje daju "cvjetajuće" vrste često nejestive i čak otrovne. Kao rezultat toga, najveći dio fitoplanktona u hranjivim mrežama se ne koristi, već jednostavno istječe i pada u donje slojeve vodenog stupca, gdje dolazi do bakterija.

Razlaganjem organske tvari mrtvog fitoplanktona bakterija ponekad koristi sve kisik u okolišu. Pored toga, bakterije konzumiraju kisik kako bi se raspala organska tvar koja je nastala ranije na kopnu i kontinentalnim vodama, a potom je s rijekom dotjecala u more.Kao rezultat, u blizini dna se na mnogim mjestima u obalnim područjima oceana, gdje ne postoji intenzivno miješanje vodenog stupca, formiraju zone hipoksije (sadržaj kisika nedovoljno za većinu aerobesa), pa čak i anoksiju (odsutnost slobodnog kisika ili tragova).

Budući da se hipoksija razvija na mjestu, određena se preuređivanja javljaju u zajednici dnih organizama koji tamo žive. Neki kopaju životinje (prvenstveno različiti crvi) s malom količinom kisika koji puze do površine tla i postanu lagani plijen za obalnu ribu koja u pravilu može kratkotrajno tolerirati mali manjak kisika. Dakle, grabežljivci dobivaju još više hrane, a proizvodnja riba može se povećati. Međutim, taj je učinak kratkotrajan: s daljnjim smanjenjem sadržaja kisika, dno životinje u potpunosti nestaju. Ostaju samo bakterije koje mogu živjeti u anaerobnim uvjetima. Različite skupine zamjenjuju se, a na kraju se pojavljuju bakterije koje žive raspadanjem organske tvari i reakcijom redukcije sulfata (koja je uvijek prisutna u morskoj vodi).Krajnji proizvod ove reakcije, koji je moguć samo u okolini bez kisika, je sumporni sulfid, tvar koja je toksična za većinu organizama, iako se brzo oksidira u prisutnosti kisika.

Nastajanje takvih mrtvih zona (često s onečišćenjem sumporovodikom) pridonosi oštroj stratifikaciji vodenog stupca, nedostatku miješanja, slaboj izmjeni vode s oceanom i priljevom velike količine organske tvari. Najveći anoksični (bez kisika) tijela vode je Crno more. Cijeli život u njemu je koncentriran u gornjim 100 metara vodenog stupca, a sve do maksimalne dubine (2000 m) sve je "zagađeno" vodikovim sulfidom. Anoxija Crnog mora je prirodni fenomen povezan s obilježjima hidrološkog režima ovog vodenog tijela (zatvaranje vodenog područja, velika dubina, značajan priljev u površinske slojeve slatke vode i dubokom vodom – teška slanina kroz Bospor). Prirodne zone hipoksije nalaze se na drugim mjestima, na primjer, u blizini zapadnih obala kontinenta, gdje se ustajanje rezultira visokom primarnom proizvodnjom (fitoplanktonskom proizvodnjom), kao i nekim fjordima.

Dijagram pokazuje kako, ovisno o kisiku prisutnom u okolišu, energija raspoloživa za organizme (vezana kao organska tvar) raspoređena je u ekosustav. Na lijevoj okomitoj osi – udio pokretnih grabežljivaca (prvenstveno riba) lova na dnu, i na desnoj okomitoj osi – doći do bakterija. Manje kisika u okolišu, manje energije dostupne grabežljivcima, ali više – bakterija. Stupanj manjka kisika izazvan na horizontalnoj osi – od normalnog sadržaja (Normoxia) do potpune odsutnosti – anoksije (Anoxia), kroz srednje stanje hipoksije (Hypoxia). strijela pokazuju način pojavljivanja nedostatka kisika: slabo periodično (blago periodično), slabo sezonsko (blagi sezona), jaka sezonska (teška sezonski), trajno (trajno), razvoj kontaminacije vodikovim sulfidom (H2S). Neki porast udjela koji pada na grabežljivce u uvjetima slabe hipoksije, posljedica je činjenice da beskralješnjaci koji vode kopanje životnog stila puze do površine tla, gdje je još više kisika. Sl. iz predmetnog člankaznanost

Međutim, alarmantno je da je u posljednjim desetljećima broj "mrtvih zona" u različitim dijelovima svijeta brzo ubrzan i nalaze se u obalnim područjima na plitkoj dubini. Nedavno u časopisu znanost Pregledni članak dvaju istraživača – pojavio se Robert Diaz (Robert J. Diaz) iz Instituta za istraživanje mora u Virginiji (SAD) i Rutger Rosenberg (Rutger Rosenberg) sa Sveučilišta u Gothenburgu (Švedska), koji je napomenuo da od 1960-ih s "mrtvim zonama" rastao eksponencijalno, udvostručujući se otprilike jednom svakih 10 godina. Sada su takve zone označene na 400 obalnih područja, a područje koje pokrivaju prelazi 245 tisuća četvornih metara. kilometara. Najsporniji je proces na kontinentalnim morima, koji imaju ograničenu razmjenu vode s oceanom. Takvi su, na primjer, značajna područja Baltičkog mora, Kattegata, Crnog mora (polica u sjeverozapadnom dijelu), Meksičkog zaljeva, istočnog Kina. Simptomi hipoksije sve se više promatraju u Bengalskom zaljevu, Arapskom moru i zapadnoj obali Afrike.

"Vječni grad" (Varnasi) na obalama Gangesa. Ne samo gnojiva nego i pepela iz krematorija ulaze u svetu rijeku, a jednostavno leševi onih ljudi koji, prema pravilima, ne podliježu kremiranju. Ne čudi da se u Bengalskom zaljevu, gdje vode Gangesa nose ogromne količine organske tvari (i hranjivih tvari u mineralnom obliku)počinju formirati "mrtve zone". Fotografija Petera Krylova iz www.photosight.ru; reproducirati na "Elementi" po ljubaznom dopuštenju autora

U početku se hipoksija pojavljuje kao privremena, u određenoj mjeri slučajna pojava, ali kako se primarna proizvodnja obalnih ekosustava povećava i organska tvar ulazi iz zemlje, ona se redovito javlja u određenim godišnjim dobima, a zatim postaje konstantna. Istodobno, benthos potpuno nestaje, a ukupna proizvodnja (povećanje biomase) životinja uvelike se smanjuje. Izračuni pokazuju da se u Baltičkom moru, primjerice, zbog velikih mrtvih zona, godišnja proizvodnja životinja smanjila za 30%, što u apsolutnoj vrijednosti iznosi 264 tisuće tona ugljika. Istodobno, udio energije koji odlazi na bakterije raste cijelo vrijeme, a to predatora smanjuje.

Slučajevi poboljšanja su rijetki. Dakle, na sjeverozapadnom dijelu Crnog mora, mrtve zone počele su se smanjivati ​​od sredine 1990-ih, što je povezano s padom poljoprivredne proizvodnje u republikama bivšeg SSSR-a i, prema tome, smanjenjem otjecanja gnojiva. U Meksičkom zaljevu u posebno vrućim godinama s padom riječnog toka smanjuju se mrtve zone.Najjači tajfuni koji uzrokuju ogromno uništavanje, za poboljšanje miješanja vodenog stupca, vrlo su korisni – mrtve zone nakon tajfuna su smanjene u veličini. Autori članka u raspravi dolaze do zaključka da je nemoguće vratiti stanje obalnih ekosustava na razinu koja je postojala prije industrijalizacije, ali je moguće i nužno poduzeti pod strogom kontrolom unos u obalna područja hranjivih tvari.

izvor: Robert J. Diaz, Rutger Rosenberg. Širenje mrtvih zona i ekosustava za morske ekosustave // znanost, 2008. V. 321. P. 926-929.

Alexey Gilyarov


Like this post? Please share to your friends:

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: