การสูญเสียออกซิเจนในแหล่งน้ำถูกระบุว่าเป็นจุดเปลี่ยนใหม่

ความเข้มข้นของออกซิเจนในน้ำของโลกกำลังลดลงอย่างรวดเร็วและน่าตกใจ ตั้งแต่ในบ่อไปจนถึงมหาสมุทร การสูญเสียออกซิเจนอย่างต่อเนื่องไม่เพียงแต่คุกคามระบบนิเวศเท่านั้น แต่ยังคุกคามการดำรงชีวิตของภาคส่วนต่างๆ ของสังคมและโลกทั้งใบอีกด้วย จากรายงานการศึกษาระดับนานาชาติที่เกี่ยวข้องกับ GEOMAR ซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Nature Ecology & Evolution วันนี้
พวกเขาเรียกร้องให้มีการยอมรับการสูญเสียออกซิเจนในแหล่งน้ำให้เป็นขอบเขตของโลกอีกประการหนึ่ง เพื่อที่จะมุ่งเน้นการตรวจสอบระดับโลก การวิจัย และมาตรการทางการเมือง

ออกซิเจนเป็นสิ่งจำเป็นพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตบนโลก การสูญเสียออกซิเจนในน้ำ หรือที่เรียกว่าภาวะขาดออกซิเจนในน้ำ เป็นภัยคุกคามต่อสิ่งมีชีวิตทุกระดับ ทีมนักวิจัยนานาชาติอธิบายว่าภาวะขาดออกซิเจนที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องเป็นภัยคุกคามสำคัญต่อการดำรงชีวิตของประชากรส่วนใหญ่ในสังคม และต่อความมั่นคงของสิ่งมีชีวิตบนโลกของเราอย่างไร

งานวิจัยก่อนหน้านี้ได้ระบุชุดกระบวนการระดับโลกที่เรียกว่า ขอบเขตดาวเคราะห์ (planetary boundaries) ซึ่งควบคุมความสามารถในการอยู่อาศัยและเสถียรภาพโดยรวมของโลก หากผ่านเกณฑ์สำคัญในกระบวนการเหล่านี้ ความเสี่ยงต่อการเปลี่ยนแปลงทางสิ่งแวดล้อมครั้งใหญ่ ฉับพลัน หรือไม่สามารถย้อนกลับได้ (“จุดเปลี่ยน”) จะเพิ่มขึ้น และความยืดหยุ่นของโลกและเสถียรภาพของโลกจะตกอยู่ในอันตราย

ในบรรดาขอบเขตดาวเคราะห์ทั้งเก้าประการ ได้แก่ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ การเปลี่ยนแปลงการใช้ประโยชน์ที่ดิน และการสูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพ ผู้เขียนงานวิจัยใหม่นี้โต้แย้งว่าภาวะขาดออกซิเจนในน้ำทั้งตอบสนองและควบคุมกระบวนการขอบเขตดาวเคราะห์อื่นๆ

“สิ่งสำคัญคือต้องเพิ่มภาวะขาดออกซิเจนในน้ำเข้าไปในรายชื่อขอบเขตของดาวเคราะห์” ศาสตราจารย์ ดร. โรส จากสถาบันโพลีเทคนิคเรนส์เซลเลอร์ ในเมืองทรอย รัฐนิวยอร์ก ผู้เขียนหลักของสิ่งพิมพ์นี้กล่าว “สิ่งนี้จะช่วยสนับสนุนและมุ่งเน้นการติดตามผล การวิจัย และความพยายามด้านนโยบายระดับโลก เพื่อช่วยเหลือระบบนิเวศทางน้ำของเรา และในทางกลับกันก็เพื่อสังคมโดยรวม”
ความเข้มข้นของออกซิเจนที่ละลายน้ำได้ลดลงอย่างรวดเร็วและอย่างมากในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา ในระบบนิเวศทางน้ำทั้งหมด ไม่ว่าจะเป็นลำธารและแม่น้ำ ทะเลสาบ อ่างเก็บน้ำ บ่อน้ำ ไปจนถึงปากแม่น้ำ ชายฝั่ง และมหาสมุทรเปิด

ทะเลสาบและอ่างเก็บน้ำสูญเสียออกซิเจนไป 5.5% และ 18.6% ตามลำดับนับตั้งแต่ปี พ.ศ. 2523 ส่วนมหาสมุทรสูญเสียออกซิเจนไปประมาณ 2% นับตั้งแต่ปี พ.ศ. 2503 แม้ว่าตัวเลขนี้จะดูน้อย แต่เนื่องจากมหาสมุทรมีปริมาตรมาก จึงถือเป็นปริมาณออกซิเจนที่สูญเสียไปอย่างมาก

ระบบนิเวศทางทะเลก็เผชิญกับภาวะพร่องออกซิเจนอย่างมากเช่นกัน ยกตัวอย่างเช่น พื้นที่ตอนกลางน้ำนอกชายฝั่งแคลิฟอร์เนียตอนกลางสูญเสียออกซิเจนไป 40% ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา ปริมาตรของระบบนิเวศทางน้ำที่ได้รับผลกระทบจากภาวะพร่องออกซิเจนเพิ่มขึ้นอย่างมากในระบบนิเวศทุกประเภท

“สาเหตุของการสูญเสียออกซิเจนในน้ำคือภาวะโลกร้อนอันเนื่องมาจากการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและการได้รับสารอาหารอันเป็นผลมาจากการใช้ที่ดิน” ดร. Andreas Oschlies ศาสตราจารย์ด้านการสร้างแบบจำลองชีวธรณีเคมีทางทะเลที่ GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel ซึ่งเป็นผู้เขียนร่วมกล่าว

หากอุณหภูมิของน้ำสูงขึ้น ความสามารถในการละลายของออกซิเจนในน้ำจะลดลง นอกจากนี้ ภาวะโลกร้อนยังส่งเสริมการแบ่งชั้นของน้ำในชั้นบรรยากาศ เนื่องจากน้ำที่อุ่นกว่าและมีความเค็มต่ำแต่มีความหนาแน่นต่ำกว่าจะทับอยู่บนน้ำลึกที่เย็นกว่าและเค็มกว่าด้านล่าง

“สิ่งนี้ขัดขวางการแลกเปลี่ยนออกซิเจนจากชั้นน้ำลึกที่ขาดออกซิเจนกับน้ำผิวดินที่อุดมด้วยออกซิเจน นอกจากนี้ สารอาหารจากพื้นดินยังช่วยสนับสนุนการบานของสาหร่าย ซึ่งนำไปสู่การบริโภคออกซิเจนมากขึ้นเมื่อสารอินทรีย์จมลงและถูกย่อยสลายโดยจุลินทรีย์ที่ระดับความลึก”

พื้นที่ในทะเลที่มีออกซิเจนน้อยมากจนปลา หอยแมลงภู่ หรือสัตว์จำพวกกุ้งไม่สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ ไม่เพียงแต่จะคุกคามสิ่งมีชีวิตเท่านั้น แต่ยังคุกคามบริการของระบบนิเวศ เช่น การประมง การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ การท่องเที่ยว และวัฒนธรรมอีกด้วย

กระบวนการจุลินทรีย์ในภูมิภาคที่ขาดออกซิเจนยังก่อให้เกิดก๊าซเรือนกระจกที่มีฤทธิ์รุนแรง เช่น ไนตรัสออกไซด์และมีเทน ซึ่งอาจนำไปสู่ภาวะโลกร้อนที่เพิ่มมากขึ้น และจึงเป็นสาเหตุหลักของการขาดออกซิเจน

ผู้เขียนเตือนว่า: เรากำลังเข้าใกล้เกณฑ์วิกฤตของการขาดออกซิเจนในน้ำ ซึ่งท้ายที่สุดแล้วจะส่งผลกระทบต่อขอบเขตอื่นๆ ของโลกอีกหลายดวง

ศาสตราจารย์ ดร. โรส กล่าวว่า “ออกซิเจนที่ละลายน้ำควบคุมบทบาทของน้ำทะเลและน้ำจืดในการปรับสภาพภูมิอากาศของโลก การปรับปรุงความเข้มข้นของออกซิเจนขึ้นอยู่กับการแก้ไขที่ต้นเหตุ ซึ่งรวมถึงภาวะโลกร้อนและการไหลบ่าจากภูมิประเทศที่พัฒนาแล้ว”

“ความล้มเหลวในการแก้ไขปัญหาภาวะขาดออกซิเจนในน้ำ ในที่สุดจะไม่เพียงแต่ส่งผลกระทบต่อระบบนิเวศเท่านั้น แต่ยังส่งผลกระทบต่อกิจกรรมทางเศรษฐกิจและสังคมในระดับโลกอีกด้วย”

แนวโน้มการขาดออกซิเจนในน้ำเป็นคำเตือนที่ชัดเจนและการเรียกร้องให้ดำเนินการซึ่งควรสร้างแรงบันดาลใจให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเพื่อชะลอหรือแม้แต่บรรเทาขอบเขตของโลกนี้

เซ็นเซอร์วัดออกซิเจนละลายน้ำคุณภาพน้ำ