В мировом океане с каждым годом все больше разрастаются мертвые зоны – бескислородные участки, выжить в которых не могут почти никакие организмы. Как они образуются и какую роль играет в их образовании человеческая деятельность?
Мертвые зоны – это отсутствие жизни в прямом смысле. Океанические мертвые зоны лишены кислорода, и почти никакие организмы не могут в них выжить. Мертвые зоны, охватывающие большие участки океана (а иногда они могут возникать и в небольших водоемах, таких как озера), превращаются в настоящие водяные пустыни, лишенные водного биоразнообразия.
Хотя мертвые зоны могут возникать естественным путем, также они возникают из-за неправильных методов ведения сельского хозяйства и представляют собой серьезную угрозу для мира дикой природы и людей.
Количество мертвых зон стало стремительно расти во второй половине 20-го века. Исследование, проведенное в 2008 году, показало, что во всем мире существует более 400 мертвых зон – везде, где избытки биогенных веществ уносятся течениями с сельскохозяйственных земель в моря и океаны.
Самая большая мертвая зона в мире находится в Аравийском море – она занимает почти весь Оманский залив площадью 63 700 квадратных миль. Вторая по величине по величине мертвая зона находится в Мексиканском заливе в Соединенных Штатах, ее площадь – около 6000 квадратных миль.
В Мексиканском заливе мертвые зоны появляются ежегодно, с мая по сентябрь, после того, как тонны биогенных веществ, содержащихся в удобрениях, попадают в сточные воды и достигают залива вместе с течением. Избыток биогенных веществ, попадающих в залив, приводит к чрезмерному росту водорослей, из-за чего в результате и возникают мертвые зоны.
Первичную роль в образовании мертвых зон играют микроскопические водоросли, называющиеся фитопланктон. Эти водоросли содержат хлорофилл и плавают у поверхности океана, чтобы впитывать солнечный свет, который необходим им для роста. А еще эти водоросли любят питательные вещества, особенно – азот и фосфор.
К счастью для обитающего в прибрежных районах фитопланктона, в удобрениях, вымываемых с сельскохозяйственных земель в океаны, азота и фосфора содержится предостаточно. В огромных количествах поглощая дополнительные питательные вещества, фитопланктон начинает очень быстро расти и размножаться.
Фитопланктон осуществляет процесс фотосинтеза, во время которого производится кислород. Почему же тогда возникают мертвые зоны? Все дело в динамике пищевой цепи и процессе разложения.
Мелкие животные, такие как зоопланктон, обильно поглощают фитопланктон, а мелкие рыбы затем поглощают зоопланктон. В результате образуется больше отходов животного происхождения – фекалий и трупов планктона.
Увеличения отходов животного происхождения, опускающихся на дно, дает толчок росту бактерий, которые ими питаются. В процессе разложения отходов бактерии всасывают кислород из воды, тем самым уменьшая его количество.
Пресная вода, вымываемая в залив из реки Миссисипи, остается на поверхности океана, потому что она менее плотная и, следовательно, более плавучая, чем соленая вода. Это расслоение предотвращает смешивание кислорода между слоями пресной и соленой воды.
Потепление климата может привести к большему количеству осадков, которые будут смывать в океан еще больше биогенных веществ. Кроме того, в теплой воде естественным образом содержится меньше кислорода, чем в холодной воде, что может ускорить формирование мертвых зон.
Когда уровень содержания кислорода в воде опускается до двух частиц на миллион, что уже считается условиями низкого содержания кислорода, все подвижные существа, такие как крабы, улитки и рыбы, будут стремиться покинуть мертвую зону. Неподвижные организмы, не способные сменить свою дислокацию, скорее всего погибнут.
С тех пор, как человечество стало уделять внимание проблеме образования мертвых зон, масштабы бедствия в некоторых областях удалось уменьшить. Однако сокращение мертвой зоны в Мексиканском заливе усугубляется загрязнением, вызванным ураганом Катрина в 2005 году и разливом нефти BP в 2011 году.
Для эффективной борьбы с мертвыми зонами нам необходимы более грамотные методы ведения сельского хозяйства – например, использование меньшего количества удобрений и выращивание специального растительного покрова, закрепляющего удобренную почву.
Вероника Кузьмина
Источник: National Geographic