Výzkum mrtvé zóny ukázal, co s oceánem dělá úbytek kyslíku

Na podzim roku 2017 zkoumali američtí oceánologové oblast moře poblíž Bocas del Toro u karibského pobřeží Panamy. Nečekaně zde asi tři metry pod hladinou narazili na podivnou oblast plnou kalné páchnoucí vody, která byla téměř opuštěná vším živým. Místo je natolik zaujalo, že ho intenzivně prozkoumali a popsali, proč a jak tato mrtvá zóna vznikla.

Výsledky několikaletého výzkumu teď vyšly v odborném časopise Nature Communications – přírodovědci v něm popsali, že hlavním viníkem je nedostatek kyslíku ve vodě.

„To, co jsme pozorovali, byly takzvané hypoxické vody. To znamená, že v této oblasti je ve vodě málo kyslíku, nebo dokonce vůbec žádný. Všechny větší organismy se snaží dostat z této odkysličené vody pryč. Ty, které uniknout nemohou, se zde v podstatě udusí. Nikdy jsem nic takového na korálovém útesu neviděla,“ popsala hlavní autorka studie Maggie Johnsonová.

Voda se stává hypoxickou, když v ní klesne množství kyslíku pod 2,8 miligramu kyslíku na litr. V současné době je vysokému riziku hypoxie vystaveno víc než deset procent korálových útesů na světě. A to je přesně případ Bocas del Toro. Vědci popsali příčiny takto: „Dochází zde ke kombinaci stojaté vody v důsledku nízké aktivity větru, teplé vody a znečištění živinami z blízkých plantáží. Z toho pak vznikají hypoxické podmínky, které se odsud začínají rozšiřovat a zasahují pak i do blízkých mělkých vod,“ vysvětlila Johnsonová.

Změny klimatu hrají roli

Podle autorů práce se úbytek kyslíku v oceánech zrychluje v důsledku klimatických změn, zásadní vliv má ale také obrovské množtví živin, které se tam dostávají ze zemědělské činnosti na souši i z odpadu, který do moří uniká. Příčiny jsou tedy velmi dobře známé, ale mnohem méně se zatím daří prozkoumat, jaké jsou dopady na ekosystémy v oceánech.

V místním měřítku může nedostatek kyslíku ve vodě představovat pro korálové útesy vážnější hrozbu než oteplování, které způsobuje jejich blednutí, tvrdí autoři studie. Tyto náhlé, nečekané a nepředpověditelné události mají dopad na veškerý mořský život vyžadující kyslík a mohou rychle zničit celé ekosystémy útesů.

Vědci zaznamenali kvůli ztrátě kyslíku bělení korálů a jejich masový úhyn, stačila jedna tato událost a zemřela asi polovina živých korálů v oblasti. Ekosystém jakž takž obživl až rok po katastrofě. Ještě dramatičtější a dlouhodobější byl dopad na živá společenstva u mořského dna. Ta zanikla nebo se přesunula jinam prakticky ve sto procentech.

Mikroorganismy jsou přizpůsobivé

Zajímavé bylo pro vědce sledovat, že někteří koráli dobu s nedostatkem kyslíku přežili. Johnsonová a její kolegové zjistili, že korálové společenstvo, které pozorovali v Bocas del Toro, je velmi různorodé a dynamické a některé korály mají potenciál těmto podmínkám odolat. Tento objev je zásadní pro lepší poznání budoucnosti – vědci potřebují pochopit, jaké druhy korálů mají větší potenciál přizpůsobit se změnám, jež změny klimatu přinášejí.

Badatelé také pozorovali, že mikroorganismy žijící v útesech se během měsíce obnovily do normálního stavu, na rozdíl od makroorganismů – tedy větších organismů, jako jsou mořské hvězdice, které všechny zahynuly. U mikrobů došli vědci k nečekanému zjištění: vypadá to, že řada z nich se těmto podmínkám vůbec nemusela přizpůsobovat. Spíše na ně čekaly a byly pro ně výhodnější než ty běžné.

„Z toho plyne, že máte společenství mikrobů. Má určité složení a fungují v něm nějaké interakce, ale pak najednou zmizí veškerý kyslík a dojde k výměně členů společenství. Chvíli se jim daří a nakonec hypoxie zmizí, kyslík se vrátí a toto společenstvo se díky změně zdrojů rychle změní zpět na to, co bylo předtím. To je ve velkém kontrastu s tím, co vidíme u makroorganismů,“ řekl Jarrod Scott, spoluautor článku a vědec na Smithsonian Tropical Research Institute v Panamě.

Scott a Johnsonová se shodují, že lidská činnost může přispívat ke znečištění živinami a oteplování vod, které pak vede k hypoxickým podmínkám v oceánech.