对于地球上的大多数生命形式来说,氧气是必需品,而不是可选的额外条件——由于我们变暖的星球,氧气正在迅速从我们的淡水湖泊中消失,对水生生物和生态系统构成威胁。研究人员分析了从1941年到2017年间在温带地区的393个湖泊中采集的样本和测量数据,发现表层和深层水域的溶解氧普遍下降。这种氧气水平的变化会产生连锁反应,从水的生物地球化学到可能依赖这些湖泊的人类群体的健康。
它还可能导致产生甲烷的水生细菌增加温室气体排放。环境生物学家Kevin Rose表示,所有复杂的生命都依赖于氧气。它是水生食物网的支持系统。当你开始失去氧气时,你就有可能失去物种。湖泊正在以2.75-9.3倍于海洋的速度失去氧气,这种下降将对整个生态系统产生影响。研究人员分析了超过45,000个水温和溶解氧的剖面,发现在过去四十年中,表层水的溶解氧平均下降了5.5%。
这是由于简单的物理现象:随着越来越温暖的空气加热湖泊的表层,气体在温暖的水中更难溶解。深水中的溶解氧平均下降了18.6%,原因不同。虽然这里的温度没有变化,但由于表层水保持温暖的时间更长,水层的混合减少。这种分层现象也在海洋中发生。在一部分湖泊中,科学家们发现温度和氧气的增加。可能的解释是这些湖泊主要由蓝藻爆发主导,这是由于农场和城市地区的营养丰富的径流造成的,这些蓝藻正在产生自己的氧气。
湖泊是环境变化和潜在威胁的指示器或‘哨兵’,因为它们对周围景观和大气信号作出反应。我们发现这些不成比例的更多样化的系统正在迅速变化,表明持续的大气变化已经对生态系统产生了影响。湖泊仅占地球非冰川表面的约3%到4%,但它们被认为是特别丰富的生态系统,为无数物种(包括人类)提供栖息地和重要资源。减少的氧气供应不仅威胁到湖泊内的水生生物,而且威胁到这些多样化的系统和它们的食物网整体。
此外,随着氧气水平下降,它允许许多类型的产甲烷细菌进入——随着这些湖泊排放更多的温室气体,全球变暖效应持续,循环继续。这是一个比我们看到的地球海洋发生的情况更为严峻的情况,研究人员认为这可能只是氧气耗尽的开始。唯一的积极因素是,随着更多数据和更多关于问题严重性的信息,我们可以采取更有效的措施来应对。正在进行的研究表明,世界海洋中的氧气水平正在迅速下降。
这项研究现在证明,淡水中的问题更为严重,威胁到我们的饮用水供应和使复杂淡水生态系统蓬勃发展的微妙平衡。我们希望这一发现能带来更大的紧迫感,以应对气候变化日益有害的影响。