Als het gaat om dierenleven op aarde, is zuurstof een basisbehoefte. Van mensen en huiskatten tot gorilla's en grote witte haaien, de eenvoudige diatomee molecule is essentieel voor het succes van cellulaire ademhaling, die complexe koolhydraten afbreekt om de energie te produceren die nodig is om te overleven. Een recent gepubliceerd artikel in Science magazine meldt dat overal ter wereld het zuurstofgehalte in onze oceanen daalt - snel.
Het synthesestuk, getiteld 'Declining Oxygen in the Global Ocean and Coastal Waters', is het samenwerkingswerk van bijna twee dozijn auteurs, die elk specifieke onderzoeksexpertise ter tafel brengen. De internationale organisatie UNESCO bracht het diverse wetenschappelijke team samen in een poging aandacht te vragen voor een kwestie van toenemende ernst en die een bredere erkenning verdient. Een synoptisch document opgesteld door de wetenschappers met Amerikaanse beleidsmakers in gedachten zal binnenkort zijn weg vinden naar Capitol Hill. Het zal goed dienen als een leek-vriendelijke aanvulling op de meer technische wetenschappelijke publicatie.
De kern van de zuurstofcrisis is een ongelukkig dubbel-whammy-effect dat verband houdt met stijgende zeetemperaturen, die zelf verband houden met de uitstoot van broeikasgassen door de mens. Ten eerste is de oplosbaarheid van zuurstof omgekeerd evenredig met watertemp. Dus wanneer oceaanwater warmer wordt, lost de zuurstof in de lucht niet zo gemakkelijk op, wat betekent dat er minder te beleven is voor levensvormen in het water. Om nog erger te maken, verhoogt een hogere watertemperatuur de metabolische snelheid van zeedieren, zodat hun lichaam steeds meer naar zuurstof hunkert naarmate er minder en minder beschikbaar is.
"Het verhoogt de zuurstofbehoefte", zegt Denise Breitburg, ecoloog bij het Smithsonian Environmental Research Center in Edgewater, Maryland, en eerste auteur op het Science- blad, "en tegelijkertijd neemt zuurstof af."
Leden van de GO 2 NE-werkgroep (Global Ocean Oxygen Network) van over de hele wereld werken samen om het probleem van weinig zuurstof beter te begrijpen en oplossingen te vinden. De groep is in 2016 opgericht onder de Intergouvernementele Oceanografische Commissie, onderdeel van de Educatieve, Wetenschappelijke en Culturele Organisatie van de Verenigde Naties (UNESCO). (Francisco Chavez) Breitburg en haar collega's hebben allerlei schadelijke effecten waargenomen in anoxische of abnormaal zuurstofarme mariene omgevingen. In veel gevallen prolifereren algen en andere eenvoudige organismen die niet zoveel zuurstof nodig hebben om te overleven ten koste van complexe organismen. En gameteproductie onder die complexe organismen - nodig voor succesvolle reproductie - kan ook nadelig worden beïnvloed door lage zuurstofgehaltes, zodat zodra een populatie begint af te nemen, de verdwijning ervan snel precipitaat kan worden.
Een ander kenmerk van zuurstofarme oceaanomgevingen, merkt Breitburg op, zou de opwarming van de aarde nog verder kunnen verergeren als er geen actie wordt ondernomen. "Het zijn locaties voor de productie van verbindingen zoals stikstofoxide, " zegt ze, "die echt krachtige broeikasgassen zijn. Er is dus potentieel voor feedback die de klimaatverandering kan verergeren. ”
Wat kan er gedaan worden om het zuurstofgehalte in het water in de wereld te verlagen? Breitburg beweert dat, in het geval van een zo omvangrijk en omvangrijk probleem als dit - waarin atmosferisch verwarmend fossiel brandstofverbruik en industriële praktijken rond afvalwater en afvoer van voedingsstoffen de belangrijkste boosdoeners zijn - betekenisvolle verandering zich alleen kan ontwikkelen door actie bij de institutionele niveau.
"De omvang van de problemen is groot genoeg", zegt Breitburg, "dat, hoewel individuele acties belangrijk zijn, het echt grotere inspanningen vereist om ze op te lossen." Ze is ervan overtuigd dat wij als natie de middelen tot onze beschikking hebben om pak veel van de belangrijkste problemen aan - we hoeven alleen maar de wil te verzamelen om op te treden.
Zuurstofarme zones verspreiden zich over de hele wereld. Rode stippen markeren plaatsen aan de kust waar zuurstof is gedaald tot 2 milligram per liter of minder, en blauwe gebieden markeren zones met dezelfde lage zuurstofniveaus in de open oceaan. (GO2NE-werkgroep. Gegevens van World Ocean Atlas 2013 en verstrekt door RJ Diaz) "In termen van vervuiling door voedingsstoffen, " zegt ze, "hebben we absoluut het vermogen en de technologie om dat probleem aan te pakken. Het kan duur zijn, maar hoe langer we wachten en hoe erger het probleem wordt, hoe groter de omvang van het probleem waarmee we te maken hebben, en hoe hoger de kosten. "
Breitburg is evenzeer van mening dat de uitstoot van broeikasgassen - verantwoordelijk voor het eerder beschreven verliezen-verliezen effect op het oceaanleven - in de nabije toekomst moet worden teruggedrongen om vooruitgang te boeken. "We hebben geen andere keus dan het probleem aan te pakken", zegt ze.
Uiteindelijk erkent Breitburg dat het opgeloste zuurstofniveau in zeewater maar een deel is van een veel grotere taart. Haar doel is om ervoor te zorgen dat het een plak is die goed wordt erkend door de media en het publiek, en een die zal dienen als een waardevolle case study voor wetgevers die een verschil willen maken.
"De gevolgen van klimaatverandering gaan veel verder dan alleen het potentieel voor zuurstofafname in de oceanen, " zegt ze, "en omvatten echt alle aspecten van het vermogen van de aarde om het leven te ondersteunen. De stappen die nodig zijn, zijn niet eenvoudig, maar we hebben geen keus. "
