การพัฒนาดอกของสาหร่าย
การบานของน้ำเป็นผลมาจากสารอาหารส่วนเกินในน้ำ
รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับไฮโดรซีโนซิสของฟอสเฟตในปริมาณสูงความเข้มข้นทำให้เกิดการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ของสาหร่ายและพืชที่สูงขึ้น ส่วนหลังจะถูกบังคับให้ออกและตายไปภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ อินทรียวัตถุที่ตายแล้วกลายเป็นอาหารของแบคทีเรียซึ่งจะย่อยสลาย ยิ่งมีอาหารมากเท่าไร แบคทีเรียก็จะพัฒนามากขึ้น และออกซิเจนที่ละลายในน้ำที่ใช้ก็จะน้อยลง
เมื่อออกซิเจนละลายน้ำลดลง ปลาและแมลงในน้ำจำนวนมากก็เริ่มตาย การออกดอกสามารถนำไปสู่การก่อตัวของโซนแห่งความตาย
- ผลบานสีเขียวสดใสการสืบพันธุ์ของสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน ซึ่งจริงๆ แล้วเป็นแบคทีเรีย (ไซยาโนแบคทีเรีย) บุปผาอาจเกิดจากมาโครสาหร่ายที่ไม่ใช่แพลงก์ตอน สามารถรับรู้ได้ด้วยใบมีดขนาดใหญ่ของสาหร่ายที่ถูกชะล้างขึ้นฝั่งและทำให้น้ำมืดลง น้ำทะเลสีดำได้รับการอธิบายครั้งแรกในอ่าวฟลอริดาในเดือนมกราคม พ.ศ. 2545
- สาหร่ายบางชนิดผลิตนิวโรทอกซิน ในระดับความเข้มข้นสูง สารพิษเหล่านี้สามารถก่อให้เกิดผลร้ายแรงต่อสัตว์ป่าได้
- สาหร่ายบุปผาบางครั้งเกิดขึ้นในน้ำดื่ม ในกรณีดังกล่าว สารพิษสามารถกำจัดออกได้โดยใช้กระบวนการบำบัดน้ำมาตรฐาน
- ออกดอกได้ในน้ำจืดในตู้ปลาเมื่อปลากินมากเกินไปและสารอาหารส่วนเกินจะไม่ถูกดูดซึมโดยพืช โดยปกติจะไม่เป็นอันตรายต่อปลา และสามารถแก้ไขได้โดยการเปลี่ยนน้ำแล้วลดปริมาณอาหารที่จ่าย
- แหล่งน้ำสามารถเบ่งบานได้ภายใต้น้ำแข็งหนาทึบ
เมื่อบุปผาพิษปรากฏขึ้นtoxic
- ออสเตรเลีย
สองฤดูหนาวของปี 2010 และ 2011 บนชายหาดของออสเตรเลียเริ่มโยนปลาตายเกลี้ยง เหตุผลนี้มีปัจจัยหลายประการ: ระยะที่รุนแรงเป็นประวัติการณ์ของการสั่นทางตอนใต้ - ลานีญา ซึ่งเป็นช่วงที่ชั้นผิวน้ำในส่วนเส้นศูนย์สูตรของมหาสมุทรแปซิฟิกอุ่นขึ้น นอกจากนี้ กระแสน้ำลีอูวินนอกชายฝั่งทางตอนใต้ของออสเตรเลียพัดพาน้ำอุ่นจากมหาสมุทรอินเดียมีความรุนแรงมากขึ้น และแอนติไซโคลนที่ปิดกั้นทำให้เกิดการไหลเข้าของความร้อนที่ผิดปกติจากชั้นบรรยากาศลงสู่มหาสมุทร
ช่วงนี้ยังเป็นช่วงสูงสุดประจำปีอีกด้วยอุณหภูมิในซีกโลกใต้ ด้วยเหตุนี้ ภายในเดือนกุมภาพันธ์ 2554 มหาสมุทรตามแนวชายฝั่งของรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลียจึงมีอุณหภูมิอยู่ที่ 3 องศา และในบางวันก็อุ่นกว่าปกติถึง 5 องศาด้วยซ้ำ ระบบนิเวศทางทะเลได้รับความเสียหายอย่างรุนแรง
- มหาสมุทรแปซิฟิก
ในมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือเกิดจุดน้ำอุ่นขนาดใหญ่: มันปิดกั้นน้ำเย็นที่อุดมด้วยสารอาหารทั้งหมด ด้วยเหตุนี้ ประชากรแพลงก์ตอนพืชจึงลดลง จากนั้นปลาแซลมอนโคโฮและปลาไชน็อก ทำให้นกทะเลประมาณล้านตัวเสียชีวิตในอลาสกา นอกจากนี้ เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ที่นักวิทยาศาสตร์สังเกตเห็นการฟอกขาวจำนวนมากของแนวปะการังฮาวาย
- Северная Америка
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยฟลอริดาแอตแลนติกพบว่าการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของไนโตรเจนทำให้สาหร่ายสีน้ำตาล sargassum ที่ลอยอยู่กลายเป็นดอกที่อันตรายที่ใหญ่ที่สุดในโลก
ผู้เขียนสรุปได้ว่ามีความพร้อมเพิ่มขึ้นไนโตรเจนจากแหล่งธรรมชาติและจากมนุษย์รวมถึงน้ำเสียสนับสนุนบุปผาซึ่งจะนำไปสู่บุปผาที่เป็นอันตรายและส่งผลร้ายต่อระบบนิเวศชายฝั่งเศรษฐกิจและสุขภาพของมนุษย์ ทั่วโลกบุปผาสาหร่ายที่เป็นอันตรายเกี่ยวข้องกับมลพิษทางสารอาหารที่เพิ่มขึ้น
ผลการวิจัยพบว่าเปอร์เซ็นต์ของเนื้อเยื่อสาหร่ายเพิ่มขึ้น 35% ในขณะที่ปริมาณฟอสฟอรัสในเนื้อเยื่อ Sargassum ลดลง 42% ตั้งแต่ปี 1980 ถึง 2010
การกำจัดซาร์กัสซัมจากชายหาดของเท็กซัสในช่วงต้นและน้ำท่วมรุนแรงน้อยกว่าประมาณ 2.9 ล้านดอลลาร์ต่อปีในขณะที่ไมอามี - เดดเคาน์ตี้ในฟลอริดาเพียงแห่งเดียวประเมินค่าใช้จ่ายในการกำจัดครั้งล่าสุดที่ 45 ล้านดอลลาร์ต่อปี การทำความสะอาดแคริบเบียนทั้งหมดในปี 2561 มีมูลค่า 120 ล้านดอลลาร์โดยไม่รวมรายได้จากการท่องเที่ยวที่ลดลง การปลดปล่อยซาร์กัสซัมยังส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตในทะเลและยังทำให้หายใจลำบากเนื่องจากการสลายตัวและเพิ่มจำนวนแบคทีเรียในอุจจาระ
มีจุดตายปรากฏขึ้นมาก่อน
การศึกษาใหม่โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันและชาวญี่ปุ่นแสดงให้เห็นว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นเป็นประจำในอดีตทางธรณีวิทยาที่ผ่านมา ในแกนที่ได้รับขณะเจาะก้นทะเลแบริ่ง ในช่วง 1.2 ล้านปีที่ผ่านมา มีการนับเขตมรณะ 27 แห่งโดยไม่มีร่องรอยของกิจกรรมที่สำคัญของสิ่งมีชีวิต
สาเหตุหลักคือภาวะขาดออกซิเจนหรือออกซิเจนในน้ำลดลงอย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ยังมีการสร้างความสัมพันธ์ที่ชัดเจนระหว่างเขตมรณะและภาวะโลกร้อน
ปรากฏการณ์ hypoxic ที่รุนแรงดังกล่าวเป็นเรื่องปกติในบันทึกทางธรณีวิทยา พวกมันมักจะเกิดขึ้นในช่วงเวลาระหว่างน้ำแข็งที่อบอุ่นเหมือนที่เราเห็นในทุกวันนี้
Ana Cristina Ravelo ศาสตราจารย์และผู้เขียนร่วมของการศึกษานี้
พิษบานเพิ่มขึ้นหรือไม่?
ใช่.จากการศึกษาในวารสาร Nature พบว่าเขตมรณะได้ขยายตัวอย่างมีนัยสำคัญในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา ซึ่งรวมถึงแหล่งน้ำบนบกด้วย ปัจจุบันการลดออกซิเจนในทะเลสาบน้ำจืดเร็วกว่าน้ำทะเลหลายเท่า เพื่อค้นหาคำตอบ นักวิทยาศาสตร์ได้วิเคราะห์ข้อมูลในช่วง 80 ปีที่ผ่านมาเกี่ยวกับปริมาณออกซิเจนในทะเลสาบ 393 แห่งในยุโรปและสหรัฐอเมริกา
ปรากฎว่าตั้งแต่ปี 1980 ระดับออกซิเจนเข้ามาในทะเลสาบที่สำรวจลดลง 5.5% บนพื้นผิวและ 18.6% ที่ความลึก สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากอุณหภูมิของน้ำที่สูงขึ้นและภาวะโลกร้อนโดยทั่วไปในเขตอบอุ่น
ปริมาณออกซิเจนที่สามารถกักเก็บได้น้ำลดลงตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น เนื่องจากน้ำผิวดินอุ่นขึ้นโดยเฉลี่ย 0.38 องศาเซลเซียสตลอดทศวรรษ ความเข้มข้นของออกซิเจนจึงลดลง 0.11 มิลลิกรัมต่อลิตรในช่วงเวลาเดียวกัน
ปัญหาคือทะเลสาบหลายแห่งมีค่าเฉลี่ยแถบอุณหภูมิของน้ำถึงค่าที่ดีสำหรับการสืบพันธุ์ของไซยาโนแบคทีเรีย - สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินที่ปล่อยสารพิษ สิ่งนี้ส่งผลกระทบอย่างมากต่อระบบนิเวศและคุณภาพของน้ำดื่ม
ปัจจัยอะไรที่ส่งผลต่อการแพร่กระจายของเขตมรณะ
นักวิทยาศาสตร์ระบุปัจจัยหลายประการที่อาจส่งผลต่อการเพิ่มจำนวนและพื้นที่ของโซนตาย:
- การปิดกั้นแอนติไซโคลนในบรรยากาศ
อยู่ในสถานที่เป็นเวลานานและอุณหภูมิกำลังเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ นี่เป็นกรณีในฤดูหนาวปี 2556-2557 ที่มหาสมุทรแอตแลนติกใต้ และในปี 2019 คลื่นความร้อนจากทะเลทางตะวันตกเฉียงใต้ของมหาสมุทรแอตแลนติกได้ก่อตัวขึ้นจากแอนติไซโคลนที่ปิดกั้นซึ่งเกิดขึ้นหลายพันกิโลเมตรเหนือมหาสมุทรอินเดีย จากนั้นจึงเคลื่อนตัวไปยังทวีปอเมริกาใต้
- กระแสน้ำทะเลและอุณหภูมิพื้นผิวเปลี่ยนแปลง
ดังนั้น ในปี 2558-2559 คลื่นความร้อนในทะเลแทสมันระหว่างออสเตรเลียและนิวซีแลนด์ทำให้เกิดความเข้มแข็งของกระแสน้ำออสเตรเลียตะวันออกซึ่งมีน้ำอุ่นจากเส้นศูนย์สูตร และคลื่นความร้อนที่ทรงพลังที่สุดในมหาสมุทรแปซิฟิกในปี 2554 และ 2557-2558 ใกล้เคียงกับช่วงอบอุ่นของ Southern Oscillation
- ภาวะโลกร้อน
ในการศึกษาล่าสุดที่ตีพิมพ์ในวารสารนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเบิร์นได้คำนวณว่าคลื่นความร้อนมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น 20 เท่าในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา ผู้เขียนเชื่อมโยงสิ่งนี้กับกิจกรรมของมนุษย์
อ่านเพิ่มเติม:
นักฟิสิกส์อธิบายว่าทำไมจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะหาสสารมืด: มันอยู่ในอีกมิติหนึ่ง
นักวิทยาศาสตร์ของ NASA ถ่ายภาพก้อนเมฆบนดาวอังคาร
ดาวมฤตยูได้รับสถานะของดาวเคราะห์ที่แปลกประหลาดที่สุดในระบบสุริยะ ทำไม?