De zuurstofconcentratie in de wateren van onze planeet neemt snel en dramatisch af – van vijvers tot de oceaan. Het toenemende zuurstofverlies bedreigt niet alleen ecosystemen, maar ook de bestaansmiddelen van grote delen van de samenleving en de hele planeet, aldus de auteurs van een internationale studie met betrekking tot GEOMAR, die vandaag is gepubliceerd in Nature Ecology & Evolution.
Zij pleiten ervoor om het zuurstofverlies in waterlichamen te erkennen als een andere planetaire grens, zodat wereldwijd toezicht, onderzoek en politieke maatregelen daarop kunnen worden gericht.
Zuurstof is een fundamentele behoefte voor het leven op planeet Aarde. Het verlies van zuurstof in water, ook wel bekend als aquatische zuurstofverlies, vormt een bedreiging voor het leven op alle niveaus. Het internationale team van onderzoekers beschrijft hoe aanhoudende zuurstofverlies een grote bedreiging vormt voor het levensonderhoud van grote delen van de samenleving en voor de stabiliteit van het leven op onze planeet.
Eerder onderzoek heeft een reeks processen op wereldwijde schaal geïdentificeerd, planetaire grenzen genoemd, die de algehele bewoonbaarheid en stabiliteit van de planeet reguleren. Als kritische drempels in deze processen worden overschreden, neemt het risico op grootschalige, abrupte of onomkeerbare veranderingen in het milieu ('tipping points') toe en komt de veerkracht van onze planeet, haar stabiliteit, in gevaar.
Tot de negen planetaire grenzen behoren klimaatverandering, verandering in landgebruik en verlies aan biodiversiteit. De auteurs van de nieuwe studie stellen dat zuurstofverlies in het water zowel reageert op, als reguleert, andere planetaire grensprocessen.
"Het is belangrijk dat zuurstofverlies in het water wordt toegevoegd aan de lijst van planetaire grenzen", aldus professor dr. Rose van het Rensselaer Polytechnic Institute in Troy, New York, hoofdauteur van de publicatie. "Dit zal de wereldwijde monitoring, het onderzoek en de beleidsinspanningen ondersteunen en focussen om onze aquatische ecosystemen en daarmee de maatschappij als geheel te helpen."
In alle aquatische ecosystemen, van beken en rivieren, meren, reservoirs en vijvers tot estuaria, kusten en de open oceaan, zijn de concentraties opgeloste zuurstof de afgelopen decennia snel en substantieel afgenomen.
Meren en reservoirs hebben sinds 1980 een zuurstofverlies van respectievelijk 5,5% en 18,6% meegemaakt. De oceaan heeft sinds 1960 een zuurstofverlies van ongeveer 2% meegemaakt. Hoewel dit getal klein lijkt, vertegenwoordigt het vanwege het grote oceaanvolume een enorme hoeveelheid zuurstofverlies.
Mariene ecosystemen hebben ook te maken gehad met aanzienlijke variaties in zuurstofverlies. Zo hebben de middenwateren voor Centraal-Californië de afgelopen decennia 40% van hun zuurstof verloren. De omvang van aquatische ecosystemen die door zuurstofverlies worden getroffen, is dramatisch toegenomen, ongeacht het type.
"De oorzaken van het zuurstofverlies in het water zijn de opwarming van de aarde als gevolg van de uitstoot van broeikasgassen en de toevoer van voedingsstoffen als gevolg van landgebruik", aldus medeauteur Dr. Andreas Oschlies, hoogleraar mariene biogeochemische modellering aan het GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel.
Als de watertemperatuur stijgt, neemt de oplosbaarheid van zuurstof in het water af. Bovendien versterkt de opwarming van de aarde de gelaagdheid van de waterkolom, omdat warmer, zoutarm water met een lagere dichtheid bovenop het koudere, zoutere diepe water eronder ligt.
Dit belemmert de uitwisseling van de zuurstofarme diepe lagen met het zuurstofrijke oppervlaktewater. Bovendien ondersteunt de toevoer van nutriënten vanaf het land algenbloei, waardoor er meer zuurstof wordt verbruikt doordat er meer organisch materiaal zinkt en door microben op diepte wordt afgebroken.
Gebieden in de zee waar zo weinig zuurstof is dat vissen, mosselen of schaaldieren er niet meer kunnen overleven, vormen niet alleen een bedreiging voor de organismen zelf, maar ook voor ecosysteemdiensten zoals visserij, aquacultuur, toerisme en culturele activiteiten.
Microbiotische processen in gebieden met een gebrek aan zuurstof produceren bovendien steeds vaker krachtige broeikasgassen, zoals lachgas en methaan. Deze kunnen leiden tot een verdere toename van de opwarming van de aarde en zijn dus een belangrijke oorzaak van zuurstofgebrek.
De auteurs waarschuwen: we naderen kritische drempels van zuurstofverlies in het water, die uiteindelijk gevolgen zullen hebben voor meerdere andere planetaire grenzen.
Professor Dr. Rose stelt: "Opgeloste zuurstof reguleert de rol van zee- en zoetwater bij het beïnvloeden van het klimaat op aarde. Het verbeteren van de zuurstofconcentraties is afhankelijk van het aanpakken van de onderliggende oorzaken, waaronder klimaatopwarming en afstroming van ontwikkelde landschappen.
Als we de zuurstofvermindering in het water niet aanpakken, heeft dat uiteindelijk niet alleen gevolgen voor ecosystemen, maar ook voor de economische activiteit en de samenleving op wereldniveau.
De trend van zuurstofverlies in het water is een duidelijke waarschuwing en een oproep tot actie. Deze veranderingen zouden moeten aanzetten tot het vertragen of zelfs verzachten van deze planetaire grens.
Waterkwaliteit opgeloste zuurstofsensor
Plaatsingstijd: 12-10-2024