Світовий океан містить кисень, але в дуже низьких кількостях на тропічному сході. Ці зони з низьким вмістом кисню обмежують виживання риб та інших організмів. Важливо розуміти, що відбувається зі зміною клімату в цих регіонах з небезпечно низькою концентрацією кисню.

Асоціація фітопланктону виробляє приблизно половину всього кисню на Землі, незважаючи на те, що вона додає набагато меншу масу, ніж усі дерева разом. Ці мікроорганізми споживають вуглекислий газ для виробництва енергії та виділення кисню у вигляді відходів у знаменитому процесі, який називається фотосинтезом.

Кисень у величезних кількостях виробляється поблизу поверхні океанів, куди сягає світло. Океан може підтримувати лише певну кількість кисню, яка залежить від розчинності кисню в рідині. Це в основному визначається температурою. Холодна вода може утримувати більше кисню. У районах з високим утворенням кисню він розсіюється в атмосферу, оскільки вода не може підтримувати весь утворений кисень.

Зрештою, на поверхні океанів кількість кисню є майже безпосередньою функцією температури. Потім цей кисень досягає глибини через великі водойми, що утворюються в Південному океані та в Північній Атлантиці.

слабокиснених

Бактерії та інші організми споживають органічні речовини та дихають киснем, виробляючи енергію, змінюючи розподіл кисню. Ми бачимо, що концентрація кисню нижча на дні океанів і особливо в тропіках. Ділянки води, які довгий час не `` бачили '' поверхню, втрачали майже весь кисень при диханні бактерій.

Особливий випадок виявляється у східних океанах у тропіках. Там вентиляція майже нульова (тому з атмосфери часто не надходить новий кисень). Туди не йдуть великі обертові субтропічні течії. Єдина безпосередня вентиляція надходить через дуже вузькі струмені із заходу на схід. Крім того, великий підйом глибоких вод у східній частині океанів несе багато поживних речовин. Фітопланктон посилює фотосинтез завдяки цьому надходженню поживних речовин, і вони виробляють більше органічної речовини, ніж де-небудь ще в океанах.

Ця органічна речовина є їжею бактерій. Дихання стає більше, коли органічних речовин більше. Ці погано провітрювані райони, які також містять дуже високий рівень дихання, досягають дуже низького рівня кисню, токсичного для більшості організмів.

Що буде зі зміною клімату? Чи розширяться зони, бідні киснем?

В принципі, зі зміною клімату та глобальним потеплінням очікується, що товща води буде стабільнішою, тобто меншою вентиляцією. У всьому світі рівень кисню знизиться а) через відсутність вентиляції або контакту з атмосферою (75% ефекту), б), оскільки вода зможе утримувати менше кисню при більш високих температурах (25% ефекту).

З потеплінням також зменшується приплив поживних речовин зі дна Світового океану до продуктивних районів біля поверхні. Якщо знижується фотосинтетична активність, зменшується також дихання кисню бактеріями, тобто рівень кисню підвищується.

Тоді відбувається зменшення вентиляції та підвищення температури, що в принципі зменшує кількість кисню, але зменшення органічної речовини, що збільшує кількість кисню. Хто перемагає?

Є спостереження, які чітко показують, що за останні 30 років кисень впав у тропіках. Хоча ці зміни можуть бути зумовлені природною мінливістю тропіків, яка пов’язана з елізійськими вітрами (Deutsch et al. 2014, „Столітні зміни в північно-тихоокеанській аноксії, пов’язані з тропічними пасатами“, Наука)

Тим часом кліматичні моделі вказують на незначне збільшення кисню в тропіках, хоча потрібно бути обережним, оскільки ці моделі мають низьку роздільну здатність і погано відображають екваторіальну вентиляцію.

На закінчення нам доведеться чекати ще роки, щоб побачити, що станеться з зонами з низьким вмістом кисню. Очевидно, що глобальний кисень зменшиться і що будь-які зміни у східних тропіках сильно вплинуть на рибний ринок в Нижній Каліфорнії та Перу.