Negyvos žemės: kaip negyvos zonos atsiranda mūsų planetoje ir kodėl jos auga

Dumblių žydėjimo vystymasis

Vandens žydėjimas yra maistinių medžiagų pertekliaus vandenyje rezultatas.

medžiagų, ypač fosforo. Anglies ar azoto perteklius nesukelia vandens žydėjimo. 

Įvadas į didelio fosfatų hidrocenozękoncentracijos sukelia dumblių ir aukštesnių augalų augimą ir dauginimąsi. Pastarieji tokiomis sąlygomis išstumiami ir miršta. Negyvos organinės medžiagos tampa maistu bakterijoms, kurios jas skaido. Kuo daugiau maisto, tuo daugiau bakterijų vystosi ir mažiau ištirpusio deguonies jų naudojamame vandenyje.

Sumažinus ištirpusio deguonies, pradeda mirti daugelis žuvų ir vandens vabzdžių. Žydėjimas gali sukelti mirties zonų susidarymą.

  • Rezultatas yra ryškiai žalios spalvos žydėjimasdauginti mėlynai žalių dumblių, kurie iš tikrųjų yra bakterijos (cianobakterijos). Žydėjimą taip pat gali sukelti ne planktono makrodumbliai. Jį galima atpažinti iš didelių į krantą išplautų ir vandenį temdančių dumblių ašmenų. Juodieji vandenys pirmą kartą buvo aprašyti Floridos įlankoje 2002 m. Sausio mėn.
  • Kai kurie dumblių tipai gamina neurotoksinus; didelė jų koncentracija gali sukelti rimtų padarinių laukinei gamtai.
  • Dumblių žydėjimas kartais būna geriamajame vandenyje. Tokiais atvejais toksinus galima pašalinti naudojant standartines vandens valymo procedūras.
  • Gėlame vandenyje galima pamatyti žydėjimąakvariumuose, kai žuvys yra per daug pašarinės, o maistinių medžiagų perteklius augalai neįsisavina. Paprastai tai nekenkia žuvims, ir tai galima ištaisyti pakeitus vandenį ir sumažinus išleidžiamo maisto kiekį.
  • Vandens telkiniai taip pat gali žydėti po stora ledo danga.

Ten, kur atsiranda nuodingi žiedai

  • Australija

Dvi 2010 ir 2011 metų žiemos Australijos paplūdimiuosepradėjo masiškai išmesti negyvas žuvis. To priežastis buvo keli veiksniai: rekordiškai stipri Pietų osciliacijos fazė – La Niña, kurios metu įkaista paviršinis vandens sluoksnis Ramiojo vandenyno pusiaujo dalyje. Be to, prie pietinės Australijos pakrantės sustiprėjo Leeuwin srovė, nešanti šiltą vandenį iš Indijos vandenyno, o blokuojantis anticiklonas sukėlė nenormalų šilumos antplūdį iš atmosferos į vandenyną.

Šis laikotarpis taip pat buvo metinis maksimumastemperatūra pietiniame pusrutulyje.Dėl to iki 2011 metų vasario vandenynas palei Vakarų Australijos pakrantę buvo trimis, o kai kuriomis dienomis net penkiais laipsniais šiltesnis nei įprastai. Jūrų ekosistemos buvo smarkiai pažeistos.

  • Ramusis vandenynas

Ramiojo vandenyno šiaurės vakaruosesusidarė didžiulė šilto vandens dėmė: užstojo visus maistinių medžiagų turtingus šaltus vandenis. Dėl šios priežasties sumažėjo fitoplanktono populiacija, o vėliau Aliaskoje nugaišo žuvėdros ir lašišos, o apie milijonas jūros paukščių. Be to, pirmą kartą istorijoje mokslininkai pastebėjo masinį Havajų koralinių rifų balinimą.

  • Šiaurės Amerika

Azoto pliūpsnis plaukiojančius sargassum ruduosius dumblius pavertė didžiausiu kenksmingu žydėjimu pasaulyje, nustatė Floridos Atlanto universiteto mokslininkai.

Autoriai padarė išvadą, kad padidėjo prieinamumasazotas iš natūralių ir antropogeninių šaltinių, įskaitant nuotekas, palaiko žydėjimą, o tai savo ruožtu sukelia žalingą žydėjimą ir pražūtingas pasekmes pakrančių ekosistemoms, ekonomikai ir žmonių sveikatai. Visame pasaulyje kenksmingas dumblių žydėjimas yra susijęs su padidėjusia maistinių medžiagų tarša.

Rezultatai rodo, kad nuo 1980-ųjų iki 2010-ųjų dumblių audinio procentas padidėjo 35%, o fosforo kiekis Sargassum audinyje sumažėjo 42%.

Sargassum pašalinimas iš Teksaso paplūdimių ankstyvojo irManoma, kad ne tokie dideli potvyniai siekė 2,9 milijono JAV dolerių per metus, o vien tik Floridos Majamis-Dade grafystėje paskutinės pašalinimo išlaidos siekė 45 milijonus JAV dolerių per metus. 2018 m. Viso Karibų jūros baseino valymas kainavo 120 mln. USD, išskyrus mažėjančias pajamas iš turizmo. Sargassum išsiskyrimas taip pat daro įtaką jūrų gyvūnijai, taip pat sukelia kvėpavimo sunkumų dėl skilimo ir padidina išmatų bakterijų skaičių.

Ar anksčiau atsirado negyvų vietų

Naujas Amerikos ir Japonijos mokslininkų tyrimasparodė, kad tai neseniai geologinėje praeityje vyko reguliariai. Šerdyse, gautose gręžiant Beringo jūros dugną, per pastaruosius 1,2 milijono metų buvo suskaičiuotos 27 negyvos zonos be gyvybinės organizmų veiklos pėdsakų.

Pagrindinė priežastis yra hipoksija arba staigus deguonies trūkumas vandenyje. Be to, nustatytas aiškus ryšys tarp negyvų zonų ir klimato atšilimo.

Tokie atšiaurūs hipoksiniai reiškiniai yra dažni geologiniame įraše. Jie beveik visada atsiranda šiltais tarpląsteliniais laikotarpiais, tokiais, kokius matome šiandien.

Ana Cristina Ravelo, profesorė ir tyrimo bendraautorė

Ar toksiškas žydėjimas didėja?

Taip.Žurnale „Nature“ paskelbto tyrimo duomenimis, per pastaruosius dešimtmečius negyvos zonos labai išsiplėtė, taip pat ir sausumos vandens telkiniuose. Gėlavandenių ežerų deguonies pašalinimas dabar vyksta kelis kartus greičiau nei jūros vanduo. Norėdami tai išsiaiškinti, mokslininkai išanalizavo pastarųjų 80 metų duomenis apie deguonies kiekį 393 Europos ir JAV ežeruose. 

Paaiškėjo, kad deguonies lygis nuo 1980 mtirtuose ežeruose paviršiuje sumažėjo 5,5%, gylyje – 18,6%. Taip atsitiko dėl kylančios vandens temperatūros ir bendro atšilimo vidutinio klimato zonoje.

Deguonies kiekis, kuris telpavanduo mažėja didėjant temperatūrai. Kadangi per dešimtmetį paviršinis vanduo vidutiniškai įšyla 0,38 laipsnių Celsijaus, deguonies koncentracija per tą patį laikotarpį sumažėja 0,11 miligramo litre.

Problema ta, kad daugelyje ežerų yra vidutinisjuostelės, vandens temperatūra pasiekė cianobakterijų - mėlynai žalių dumblių, išskiriančių toksinus, masiniam dauginimuisi palankias vertes. Tai labai veikia ekosistemą ir geriamojo vandens kokybę.

Kokie veiksniai turi įtakos negyvų zonų plitimui

Mokslininkai nustato keletą veiksnių, kurie gali turėti įtakos negyvų zonų skaičiaus ir ploto padidėjimui:

  • Anticiklonų blokavimas atmosferoje

Jie ilgai išlieka vietoje ir temperatūranuolat didėja. Taip buvo 2013-2014 metų žiemą Pietų Atlante. O 2019 m. Jūros karščio bangos Atlanto vandenyno pietvakarinėje dalyje susidarė dėl blokuojančio anticiklono, kuris kilo tūkstančius kilometrų virš Indijos vandenyno, o paskui pajudėjo Pietų Amerikos link.

  • Jūros srovės ir paviršiaus temperatūros pokyčiai

Taigi 2015–2016 metais karščio banga Tasmano jūrojetarp Australijos ir Naujosios Zelandijos sustiprėjo Rytų Australijos srovė, kuri iš pusiaujo neša šiltus vandenis. O galingiausios karščio bangos Ramiajame vandenyne 2011 ir 2014-2015 m. Sutapo su šiltuoju Pietų svyravimo etapu.

  • Visuotinis atšilimas

Naujausiame žurnale paskelbtame tyrimeMokslas, Berno universiteto mokslininkai apskaičiavo, kad per pastaruosius dešimtmečius karščio bangų tikimybė išaugo 20 kartų. Autoriai tai sieja su žmogaus veikla.

Skaityti daugiau:

Fizikai paaiškina, kodėl neįmanoma rasti tamsiosios materijos: ji yra kitoje dimensijoje

NASA mokslininkai fotografuoja debesis Marse

Uranas gavo keisčiausios Saulės sistemos planetos statusą. Kodėl?