تتناقص تركيزات الأكسجين في مياه كوكبنا بسرعة وبشكل كبير، من البرك إلى المحيطات. ويهدد هذا النقص التدريجي في الأكسجين ليس فقط النظم البيئية، بل أيضاً سبل عيش قطاعات واسعة من المجتمع وكوكب الأرض بأكمله، وفقاً لمؤلفي دراسة دولية أجرتها شركة جيومار ونُشرت اليوم في مجلة "نيتشر إيكولوجي آند إيفولوشن".
يدعون إلى الاعتراف بفقدان الأكسجين في المسطحات المائية كحدود كوكبية أخرى من أجل تركيز المراقبة العالمية والبحث والتدابير السياسية.
يُعدّ الأكسجين عنصرًا أساسيًا للحياة على كوكب الأرض. ويُشكّل نقص الأكسجين في الماء، المعروف أيضًا باسم نقص الأكسجين المائي، تهديدًا للحياة على جميع المستويات. ويشرح فريق دولي من الباحثين كيف يُمثّل نقص الأكسجين المستمر تهديدًا كبيرًا لسبل عيش قطاعات واسعة من المجتمع، ولاستقرار الحياة على كوكبنا.
حددت الأبحاث السابقة مجموعة من العمليات العالمية، تُعرف بالحدود الكوكبية، والتي تنظم صلاحية الكوكب للحياة واستقراره بشكل عام. إذا تم تجاوز عتبات حرجة في هذه العمليات، يزداد خطر حدوث تغيرات بيئية واسعة النطاق، مفاجئة أو لا رجعة فيها ("نقاط تحول")، وتتعرض مرونة كوكبنا واستقراره للخطر.
من بين الحدود الكوكبية التسعة، نجد تغير المناخ، وتغير استخدام الأراضي، وفقدان التنوع البيولوجي. ويجادل مؤلفو الدراسة الجديدة بأن نقص الأكسجين في المياه يستجيب لعمليات حدودية كوكبية أخرى وينظمها في الوقت نفسه.
"من المهم إضافة نقص الأكسجين في المياه إلى قائمة الحدود الكوكبية"، هذا ما قالته البروفيسورة الدكتورة روز من معهد رينسيلار للفنون التطبيقية في تروي، نيويورك، المؤلفة الرئيسية للدراسة. "سيساعد ذلك في دعم وتوجيه جهود الرصد والبحث والسياسات العالمية لمساعدة أنظمتنا البيئية المائية، وبالتالي المجتمع ككل".
في جميع النظم البيئية المائية، من الجداول والأنهار والبحيرات والخزانات والبرك إلى مصبات الأنهار والسواحل والمحيط المفتوح، انخفضت تركيزات الأكسجين المذاب بسرعة وبشكل كبير في العقود الأخيرة.
شهدت البحيرات والخزانات خسائر في الأكسجين بنسبة 5.5% و18.6% على التوالي منذ عام 1980. وشهد المحيط خسائر في الأكسجين بنسبة 2% تقريبًا منذ عام 1960. وعلى الرغم من أن هذا الرقم يبدو صغيرًا، إلا أنه يمثل كتلة كبيرة من الأكسجين المفقودة نظرًا لحجم المحيط الكبير.
شهدت النظم البيئية البحرية تقلبات كبيرة في مستويات الأكسجين. فعلى سبيل المثال، فقدت المياه المتوسطة قبالة سواحل كاليفورنيا الوسطى 40% من أكسجينها خلال العقود القليلة الماضية. وقد ازدادت أحجام النظم البيئية المائية المتأثرة بنقص الأكسجين بشكل كبير في جميع أنواعها.
يقول المؤلف المشارك الدكتور أندرياس أوشليس، أستاذ نمذجة الجيوكيمياء البحرية في مركز جيومار هيلمهولتز لأبحاث المحيطات في كيل: "إن أسباب فقدان الأكسجين المائي هي الاحتباس الحراري الناتج عن انبعاثات غازات الاحتباس الحراري ودخول العناصر الغذائية نتيجة لاستخدام الأراضي".
إذا ارتفعت درجة حرارة الماء، تقل قابلية ذوبان الأكسجين فيه. إضافة إلى ذلك، يعزز الاحتباس الحراري العالمي تدرج طبقات عمود الماء، لأن المياه الدافئة منخفضة الملوحة ذات الكثافة المنخفضة تستقر فوق المياه الباردة الأكثر ملوحة في الأعماق.
"هذا يعيق تبادل الطبقات العميقة الفقيرة بالأكسجين مع المياه السطحية الغنية بالأكسجين. بالإضافة إلى ذلك، تدعم المدخلات الغذائية من اليابسة ازدهار الطحالب، مما يؤدي إلى استهلاك المزيد من الأكسجين حيث تغرق المزيد من المواد العضوية وتتحلل بواسطة الميكروبات في الأعماق."
إن المناطق في البحر التي يقل فيها الأكسجين لدرجة أن الأسماك أو بلح البحر أو القشريات لم تعد قادرة على البقاء تهدد ليس فقط الكائنات الحية نفسها، ولكن أيضًا خدمات النظام البيئي مثل مصايد الأسماك وتربية الأحياء المائية والسياحة والممارسات الثقافية.
كما أن العمليات الميكروبية في المناطق التي تعاني من نقص الأكسجين تنتج بشكل متزايد غازات دفيئة قوية مثل أكسيد النيتروز والميثان، مما قد يؤدي إلى زيادة أخرى في الاحتباس الحراري وبالتالي يكون سببًا رئيسيًا لنقص الأكسجين.
يحذر المؤلفون: نحن نقترب من عتبات حرجة لنقص الأكسجين في المياه والتي ستؤثر في نهاية المطاف على العديد من الحدود الكوكبية الأخرى.
يقول البروفيسور الدكتور روز: "ينظم الأكسجين المذاب دور المياه البحرية والعذبة في تعديل مناخ الأرض. ويعتمد تحسين تركيزات الأكسجين على معالجة الأسباب الجذرية، بما في ذلك الاحتباس الحراري وجريان المياه السطحية من المناطق الحضرية."
"إن عدم معالجة نقص الأكسجين في المياه لن يؤثر في نهاية المطاف على النظم البيئية فحسب، بل سيؤثر أيضاً على النشاط الاقتصادي والمجتمع على المستوى العالمي."
تمثل اتجاهات نقص الأكسجين في المياه تحذيراً واضحاً ودعوة للعمل من شأنها أن تلهم تغييرات لإبطاء أو حتى تخفيف هذا الحد الكوكبي.
مستشعر الأكسجين المذاب في جودة المياه
تاريخ النشر: 12 أكتوبر 2024