Under de senaste 50 åren, mängden vatten i det öppna havet med noll syre har ökat mer än fyrfaldigt. I kustnära vattendrag, inklusive flodmynningar och hav, platser med låg syrehalt har ökat mer än 10 gånger sedan 1950. Forskare förväntar sig att syre kommer att fortsätta sjunka även utanför dessa zoner när jorden värms upp.

För att stoppa nedgången, världen behöver tygla både klimatförändringar och näringsföroreningar, ett internationellt team av forskare inklusive Lisa Levin, en biologisk oceanograf vid Scripps Institution of Oceanography vid University of California San Diego, hävdade i en ny tidning publicerad 4 januari in Vetenskap .

"Syre är grundläggande för livet i haven, sa Denise Breitburg, huvudförfattare och marin ekolog med Smithsonian Environmental Research Center. "Nedgången av syre i havet är en av de allvarligaste effekterna av mänskliga aktiviteter på jordens miljö."

"Det är en enorm förlust för alla stödtjänster som är beroende av rekreation och turism, hotell och restauranger och taxichaufförer och allt annat, ", sa Levin. "Efterklangen av ohälsosamma ekosystem i havet kan vara omfattande."

Studien kom från ett team av forskare från GO2NE (Global Ocean Oxygen Network), en ny arbetsgrupp skapad 2016 av FN:s mellanstatliga oceanografiska kommission. Granskningspapperet är det första som tar en så genomgripande titt på orsakerna, konsekvenser och lösningar på låg syrehalt över hela världen, i både öppet hav och kustvatten. Artikeln belyser de största farorna för havet och samhället, och vad som krävs för att hålla jordens vatten friska och produktiva.

Insatserna

"Ungefär hälften av syre på jorden kommer från havet, sade Vladimir Ryabinin, verkställande sekreterare för International Oceanographic Commission som bildade GO2NE-gruppen. "Dock, kombinerade effekter av näringsbelastning och klimatförändringar ökar kraftigt antalet och storleken på "döda zoner" i det öppna havet och kustvattnen, där syre är för lågt för att stödja det mesta marina livet."

I områden som traditionellt kallas "döda zoner, "som de i Chesapeake Bay och Mexikanska golfen, syre sjunker till så låga nivåer att många djur kvävs och dör. Eftersom fiskar undviker dessa zoner, deras livsmiljöer krymper och de blir mer sårbara för rovdjur eller fiske. Men problemet går långt bortom "döda zoner, " påpekar författarna. Även mindre syreminskningar kan hämma tillväxten hos djur, hindra fortplantningen och leda till sjukdom eller till och med död. Det kan också utlösa utsläpp av farliga kemikalier som lustgas, en växthusgas som är upp till 300 gånger starkare än koldioxid, och giftig vätesulfid. Medan vissa djur kan trivas i döda zoner, den totala biologiska mångfalden minskar.

Klimatförändringar är den främsta boven i det öppna havet. Uppvärmning av ytvatten gör det svårare för syre att nå havets inre. Vidare, när havet som helhet blir varmare, det håller mindre syre. I kustvatten, överskott av näringsföroreningar från land skapar algblomning, som dränerar syre när de dör och sönderfaller. I en olycklig vändning, djur behöver också mer syre i varmare vatten, även om det håller på att försvinna.

Människors försörjning är också på spel, forskarna rapporterade, särskilt i utvecklingsländer. Mindre, Hantverksfiske kanske inte kan flyttas när låg syrehalt förstör deras skördar eller tvingar fisk att flytta någon annanstans. I Filippinerna, fiskdöd i en enda stads vattenbruksfack kostar mer än 10 miljoner dollar. Korallrev, en viktig turistattraktion i många länder, kan också slösas bort utan tillräckligt med syre.

Vissa populära fiske kan gynnas, åtminstone på kort sikt. Näringsföroreningar kan stimulera produktionen av mat för fisk. Dessutom, när fiskar tvingas trängas för att undkomma låg syrehalt, de kan bli lättare att fånga. Men i längden, detta kan leda till överfiske och skada på ekonomin.

Vinna kriget:En tredelad strategi

För att hålla låg syrehalt i schack, forskarna sa att världen måste ta sig an frågan från tre vinklar:

Ta itu med orsakerna:näringsföroreningar och klimatförändringar. Även om ingen av problemen är enkel eller lätt, de steg som krävs för att vinna kan gynna såväl människor som miljön. Bättre septiska system och sanitet kan skydda människors hälsa och hålla föroreningar borta från vattnet. Att minska utsläppen av fossila bränslen minskar inte bara växthusgaser och bekämpar klimatförändringar, men skär också ner farliga luftföroreningar som kvicksilver.

Skydda sårbart marint liv. Med lite lågt syre oundvikligt, det är avgörande att skydda riskfiske från ytterligare stress. Enligt GO2NE-teamet, detta kan innebära att man skapar skyddade marina områden eller fångstfria zoner i områden som djur använder för att undkomma låg syrehalt, eller byta till fisk som inte är lika hotade av sjunkande syrenivåer. Förbättra spårning av låg syrehalt över hela världen. Forskare har ett anständigt grepp om hur mycket syre havet kan förlora i framtiden, men de vet inte exakt var dessa lågsyrezoner kommer att vara. Förbättrad övervakning, särskilt i utvecklingsländer, och numeriska modeller hjälper till att peka ut vilka platser som är mest utsatta och bestämma de mest effektiva lösningarna.

"Det här är ett problem vi kan lösa, ", sa Breitburg. "Att stoppa klimatförändringarna kräver en global insats, men även lokala åtgärder kan hjälpa till med näringsdriven syreminskning." Som bevis pekar Breitburg på den pågående återhämtningen av Chesapeake Bay, där kväveföroreningarna har sjunkit med 24 procent sedan sin topp tack vare bättre avloppsrening, bättre jordbruksmetoder och framgångsrika lagar som Clean Air Act. Medan vissa lågsyrezoner kvarstår, området av Chesapeake med noll syre har nästan försvunnit. "Att ta itu med klimatförändringarna kan verka mer skrämmande, " tillade hon, "men att göra det är avgörande för att hejda nedgången av syre i våra hav, och för nästan alla aspekter av livet på vår planet."