Abordarea crizei de deoxigenare a oceanelor

Abordarea crizei de deoxigenare a oceanelor

Brad Seibel este o scufundare. Credit: Stephani Gordon, Open Boat Films

În timp ce vânătorii de case de teren cu siguranță nu le este ușor în zilele noastre, există o altă comunitate – una care depășește populația umană în mărime – care suferă, de asemenea, necazurile imobiliare în scădere: animalele care trăiesc în ocean.

Problema, a spus omul de știință al USF, Brad Seibel, este simplă, bazată pe principii chimice de prim ordin: apa caldă reține mai puțin oxigen (oceanul se încălzește de câteva decenii) iar apa caldă crește cantitatea de oxigen de care animalele au nevoie pentru a funcționa. Totul se adaugă la un habitat mai puțin viabil pentru peștii, planctonul, calmarul, meduzele, cum să-i spui, care au nevoie de oxigen pentru a trăi.

Această problemă a unui ocean mai puțin „respirabil”, desigur, este orice altceva decât simplă atunci când sapi în detalii. Nici soluțiile necesare pentru a remedia asta nu sunt atât de simple. Și de aceea, laboratorul lui Seibel de la Colegiul de Științe Marine din USF este dedicat dezvăluirii misterelor a ceea ce oamenii de știință numesc dezoxigenarea oceanelor.

Implicațiile cercetării sale, pentru cei care apreciază că orice altă respirație pe care o luăm provine din mare, pot distruge absolut speranțele pentru un somn bun – dar Seibel, care a studiat această problemă de mai bine de 20 de ani, menține o (în mare parte) perspectivă pozitivă.

„Cred că mai avem timp să evităm cele mai grave consecințe ale încălzirii și dezoxigenării oceanelor, care au fost imaginate și proiectate de alții din comunitatea științifică”, a spus Seibel. „Dar aceste schimbări au loc deja acum și vedem deja consecințele în schimbarea distribuțiilor speciilor, evoluția relațiilor dintre prădători și pradă, schimbări în pescuitul, resursele noastre și multe altele.”

Munca lui Seibel de a descoperi o nouă înțelegere a relației cantitative dintre sensibilitatea la oxigen și la temperatură a animalelor marine i-a adus un premiu USF pentru cercetare excepțională în 2021.

Abordarea crizei de deoxigenare a oceanelor

Calamarul jumbo, sau Dosidicus gigas, în interiorul unui tunel de înot respirometru la bordul unei nave de cercetare. Echipa lui Seibel poate controla debitul de apă și poate pune calmarii să înoate împotriva curentului, astfel încât să își poată măsura ratele metabolice active. Credit: Stephani Gordon, Open Boat Films

Micile schimbări contează, în mare măsură

unu Natură Studiul în care a fost implicat Seibel, pe care Forumul Economic Mondial l-a prezentat pe site-ul său, a descoperit că multe animale marine trăiesc deja aproape de limitele lor de oxigen. Nu a fost un set de date mic. Lucrarea a inclus analize a 72 de specii din cinci grupuri diferite de animale marine: vertebrate (cum ar fi peștii), crustacee, moluște, viermi segmentați și meduze.

A trăi aproape de marginea respirabilă înseamnă că orice modificări mici ale oxigenului – chiar și mai puțin de unu la sută – pot avea un impact semnificativ asupra ratei de creștere, reproducerii, modului în care speciile interacționează și multe altele, a spus Seibel. „Animalele se pot adapta într-o anumită măsură, dar aceste schimbări ale climei și ale oceanului înseamnă că ferestrele lor de confort se comprimă, se schimbă sau ambele”, a spus el.

Munca suplimentară a lui Seibel și a colegilor săi ne duce în părțile fără soare ale mării.

El a fost coautor al unui capitol dintr-un raport al Uniunii Internaționale pentru Conservarea Naturii (IUCN) cu un titlu care dezvăluie: „Deoxigenarea oceanelor: problema tuturor”. În ea, Seibel explică cum mai puțin oxigen din mare ar putea afecta animalele care trăiesc în zona crepusculară a oceanului, între aproximativ 200 și 1000 de metri adâncime. Este unul dintre cele mai mari habitate de pe planetă.

Aici este locul în care ciclotonul cu gură de păr, considerată a fi cea mai abundentă vertebrată de pe planetă, se plimbă împreună cu mulți alți pești și zooplancton special adaptați, care au evoluat pentru a trăi nu numai fără multă lumină, ci într-o zonă de oxigen extrem de strânsă.

„Aceste animale au dezvoltat o capacitate extraordinară de a extrage și de a utiliza cantitatea mică de oxigen disponibilă în mediul lor”, a spus Seibel. „Chiar și cea mai mică modificare a oxigenului disponibil poate modifica semnificativ structura comunității speciilor care trăiesc aici și asta ar putea provoca probleme întregului ocean”.

Abordarea crizei de deoxigenare a oceanelor

Un calmar, Pterygioteuthis gemmata, care migrează pe verticală între 250 de metri (unde trăiește în timpul zilei) și 50 m (migrează spre suprafață noaptea). Credit: Stephani Gordon, Open Boat Films

Să despachetăm puțin ultima propoziție pentru că este o mare problemă. Multe animale care trăiesc în zona crepusculară a oceanului sunt migratoare verticale. Ei trăiesc la adâncime în timpul zilei și migrează spre suprafața oceanului noaptea pentru a mânca, ceea ce înseamnă cea mai mare migrație zilnică de animale de pe planetă. Ele joacă, de asemenea, un rol critic în pompa biologică de carbon, care este modul în care oceanul elimină dioxidul de carbon din atmosferă și îl depune pe fundul mării. Majoritatea cursurilor de oceanografie 101 abordează pompa biologică de la început, deoarece este fundamentală pentru înțelegerea rolului pe care îl joacă oceanul în sănătatea generală și funcționarea planetei noastre albastre.

Iată un mod în care funcționează pompa biologică: organisme asemănătoare plantelor care trăiesc la suprafața oceanului numite fitoplancton folosesc lumina soarelui pentru a face hrană din apă și dioxid de carbon prin procesul de fotosinteză, la fel cum fac plantele pe uscat. Oxigenul este un produs al acestei reacții (de aceea poți mulțumi unui fitoplancton pentru fiecare altă respirație pe care o faci). Fitoplanctonul este cina pentru migratorii verticali. Pe măsură ce aceste animale se întorc în adâncime, procesele lor digestive depun carbonul pe care l-au consumat la adâncime, departe de atmosferă. Și ei mor în cele din urmă, așa că carbonul lor ajunge în rețeaua trofică de adâncime sau în cele din urmă pe fundul mării.

Pompa biologică este primordială pentru o planetă ai cărei locuitori umani pompează mai mult dioxid de carbon decât poate absorbi oceanul. Pe scurt, nu vrem să se clatine. Dar, după cum a spus Seibel, oceanul pierde oxigen și acest lucru micșorează sau schimbă habitatul viabil al multor specii din zona crepusculară.

„Știm că pompa biologică se schimbă, dar încă nu înțelegem exact cum”, a spus Seibel. Dar comunitatea științifică știe cu siguranță un lucru: în ultimii ani migranții verticali au început deja să schimbe zonele pe care le-au numit istoric acasă.

De exemplu, calamarul jumbo este un migrator vertical care trăiește în Pacificul tropical cald de est. Are un apetit vorace. Când migrează în ape mai puțin adânci pentru o masă, rata sa metabolică crește vertiginos, a spus Seibel, dar când se îndreaptă înapoi în adâncul fără soare, metabolismul său este mai leneș decât calmarul.

„Acești calmari nu fac deloc mare lucru în adâncime în timpul zilei”, a spus Seibel. Spre deosebire de alte specii de calmar, acesta are capacitatea de a-și schimba chimia sângelui pentru a se adapta la condițiile de oxigen scăzut.

În ultimii ani, calmarul jumbo și-a extins habitatul la latitudinile nordice, ceea ce corespunde tendinței generale pe care oamenii de știință o văd, a spus Seibel: pe măsură ce zonele tropicale se încălzesc, animalele care trăiesc acolo se deplasează către latitudini mai polare.

Dar, în acest caz, Seibel nu este convins că migrația spre nord se datorează în special pierderii de oxigen a oceanului sau că habitatul nativ devine prea cald. El crede că încălzirea apei înseamnă că latitudinile nordice care anterior erau prea reci pentru specii precum calmarul jumbo se deschid și creează un nou habitat – iar aceste nuanțe în înțelegerea noastră contează cu adevărat, a spus Seibel. Datorită finanțării de la Fundația Națională pentru Știință, el și echipa sa sunt programați în expediții de cercetare în Pacificul tropical de est în 2023 și 2024 pentru a testa în continuare această ipoteză.

„Există un pericol în a lua măsuri pentru o înțelegere incompletă a mediului și rămân multe întrebări”, a spus el.


Scăderea nivelului de oxigen pentru a afecta lanțul trofic oceanic


Furnizat de Universitatea din Florida de Sud

Citare: Addressing the ocean deoxygenation crisis (2022, 28 martie) preluat la 28 martie 2022 de la https://phys.org/news/2022-03-ocean-deoxygenation-crisis.html

Acest document este supus dreptului de autor. În afară de orice tranzacție echitabilă în scopul studiului sau cercetării private, nicio parte nu poate fi reprodusă fără permisiunea scrisă. Conținutul este oferit doar în scop informativ.

Leave a Comment

Adresa ta de email nu va fi publicată.