Penurunan kadar oksigen di persekitaran laut yang meluas, dan bahkan di beberapa tempat, bahkan cepat menyebabkan risiko kepada spesies yang rentan - satu trend yang akan berlanjutan dengan perubahan iklim yang lebih jauh. Dengan sendirinya, fakta bahawa dengan pemanasan lautan kehilangan oksigen tidak mengejutkan bagi para saintis, tetapi skala penurunan ini memerlukan tindakan segera, begitu besar akibatnya bagi ekosistem laut.
Apa sahaja yang mereka lakukan - bersembunyi dari pemangsa, mencerna makanan dan sebagainya - semua organisma memerlukan oksigen. Tetapi semakin sukar untuk memahami elemen penting ini untuk hidupan laut, menurut kajian baru-baru ini.
Tahap oksigen di lautan telah menurun tajam dalam dekad yang lalu, dan trend yang membimbangkan dikaitkan dengan perubahan iklim, jelas Andreas Oschlies, seorang ahli oseanografi di Helmholtz Center for Ocean Research di Kiel, Jerman, yang pasukannya mengesan tahap oksigen lautan di seluruh dunia. "Kami kagum dengan betapa dramatisnya perubahan itu, seberapa cepat kadar oksigen menurun, dan betapa besarnya kesan terhadap ekosistem laut," katanya terkejut.
Dengan sendirinya, fakta bahawa dengan pemanasan lautan kehilangan oksigen, para saintis tidak terkejut, tetapi skala penurunan ini memerlukan tindakan segera, memberi amaran kepada Oshlis. Kajian terbaru menunjukkan bahawa tahap oksigen di beberapa kawasan tropika telah menurun sebanyak 40% selama 50 tahun terakhir. Di tempat lain, penipisannya kurang drastik - tahap oksigen rata-rata dunia menurun sebanyak 2%.
Walau bagaimanapun, haiwan laut - baik besar dan mikroskopik - bertindak balas terhadap perubahan tahap oksigen yang lebih halus dengan bergegas ke tahap oksigen yang lebih tinggi atau mengubah tingkah laku, Oshlis dan rakan sekerja telah menemui. Hasil daripada penyesuaian tingkah laku ini, haiwan dapat menjadi mangsa pemangsa baru atau mendarat di kawasan yang kekurangan makanan. Perubahan iklim sudah menimbulkan masalah serius bagi hidupan laut - misalnya, pengasaman persekitaran - tetapi penyahhidratan atau kehilangan oksigen paling akut bagi penduduk laut, jelas Oshlis. Lagipun, setiap orang mesti bernafas, katanya.
Jaring makanan adalah masalah besar
Semasa lautan memanas, ia kehilangan oksigen kerana dua sebab: Pertama, semakin panas cairan, semakin sedikit gas yang dapat menahannya. Itulah sebabnya soda keluar lebih cepat di bawah sinar matahari, jelas Oshlis. Kedua, ketika es laut kutub mencair, lapisan air cair terbentuk di permukaan, berbeza sifatnya dari perairan yang lebih sejuk dan lebih asin pada kedalaman. Ini adalah sejenis "penutup" yang menghalang arus daripada mencampurkan perairan permukaan dengan yang dalam. Dan kerana oksigen memasuki habitat ini melalui permukaan - baik secara langsung dari atmosfera atau dari fitoplankton yang tinggal di permukaan - semakin lemah pencampuran, semakin sedikit ia menembus ke kedalaman.
Video promosi:
Sebilangan kawasan pesisir di kedua-dua belah khatulistiwa secara semula jadi adalah "kawasan panas" dengan kandungan oksigen yang rendah, kerana perairannya, di mana alga mekar menggunakan oksigen untuk menguraikan bahan mati, kaya dengan nutrien. Tetapi perubahan dalam ekosistem lain, termasuk di lautan terbuka dan di sekitar kutub, sangat membimbangkan Oshlis dan rakan-rakannya, kerana wilayah-wilayah ini tidak pernah dianggap rentan. Unjuran iklim untuk masa depan cenderung meremehkan kehilangan oksigen, tetapi mereka sudah berjalan lancar, lapor Oshlis dan rakan-rakannya di Nature. Dan ini adalah sebab lain mengapa pengembangan acara memerlukan perhatian khusus, katanya memberi amaran.
Bahkan penurunan kecil secara langsung mempengaruhi tingkah laku di lorong air zooplankton - organisma terkecil yang membentuk pautan bawah rantai makanan, menurut laporan Science Advance dari Disember 2018. "Mereka sangat sensitif," jelas Karen Wishner, seorang oseanografer di University of Rhode Island. Lebih daripada yang dijangkakan, dia mengakui. Beberapa spesies menyelam lebih dalam ke perairan beroksigen yang lebih sejuk. "Tetapi pada suatu saat mereka tidak bisa masuk lebih dalam," katanya. Semakin dalam dan lebih sejuk, semakin sukar untuk mencari makan dan membiak. Zooplankton dan ikan yang memakannya memberi makan banyak pemangsa, seperti sotong dan ikan paus, sehingga tingkah laku dan keadaan mereka pasti akan mempengaruhi seluruh rantai makanan.
Selain gangguan pada jaring makanan, haiwan menghadapi masalah fisiologi lain ketika mereka terbiasa menurunkan kadar oksigen. Sebagai contoh, udang Cina dalam air yang kekurangan oksigen mula menggerakkan ekornya lebih lemah untuk menjimatkan tenaga. Ini membuat mereka kehilangan mobiliti dan ketangkasan, menurut kajian baru-baru ini mengenai fisiologi organisma laut dan air tawar yang diterbitkan bulan lalu. Di samping itu, ketika kadar oksigen menurun, lelaki mulai menghasilkan spermatozoa yang bergerak lebih sedikit - dan kegagalan ini tidak akan diperbetulkan pada generasi berikutnya, walaupun tahap oksigen kembali normal, jurnal Nature Communications menyatakan pada tahun 2016.
Dalam persekitaran yang kekurangan oksigen, fungsi deria asas seperti penglihatan dan pendengaran dapat dipengaruhi, kata Lillian McCormick, seorang pelajar siswazah di University of California, San Diego. Dari data awalnya, ini menunjukkan bahawa walaupun sedikit penurunan oksigen menyebabkan penurunan penglihatan pada sejumlah spesies zooplankton. (Ngomong-ngomong, perkara yang sama berlaku dengan orang-orang di ketinggian tinggi: mereka kehilangan penglihatan malam mereka dan lebih teruk membezakan warna). Banyak spesies zooplankton bergantung pada petunjuk visual untuk menavigasi tiang air dan mengelakkan pemangsa, jadi jika mereka kehilangan penglihatan, mereka tidak lagi menangkap mereka dan menjadi lebih rentan, jelasnya.
Beberapa makhluk lebih toleran terhadap kadar oksigen yang rendah, seperti ubur-ubur. Tetapi kesan deoksigenasi akan dirasakan oleh semua haiwan yang memerlukan oksigen, tanpa pengecualian, kata Brad Seibel, seorang oseografer di University of South Florida. Dia dan Wischner bekerjasama dalam kajian zooplankton baru-baru ini. "Setiap penurunan kadar oksigen akan mengurangkan daya hidup dan kesuburan," katanya.
Pengurangan kawasan
Ketika kawasan kaya oksigen menyusut, habitat ikan komersial - seperti tuna, yang mencecah $ 42 bilion setiap tahun - juga akan menyusut, memaksa mereka berpindah ke perbatasan baru. Di Atlantik tropika timur laut, habitat tuna - dan dengan itu skala perikanan - menurun sebanyak 15% dari tahun 1960 hingga 2010.
Perikanan pesisir akan dicabar oleh limpasan pertanian, yang mempercepat pertumbuhan alga. Pembusukan seterusnya memakan sejumlah besar oksigen, suatu proses yang telah kita amati di Teluk Mexico berhampiran muara Mississippi. Sebilangan spesies ikan menjauh dari "zon mati" ini untuk mencari zon kaya oksigen lebih dekat dengan batas kawasan semula jadi mereka. Kesesakan ini memudahkan para nelayan, tetapi menimbulkan rasa kelimpahan yang salah. Dalam jangka masa panjang, tidak ada yang baik akan berlaku, Seibel meramalkan.
Untuk mengatasi masalah global kekurangan oksigen, Oshlis membantu menganjurkan persidangan antarabangsa di Kiel September lalu. Para peserta menandatangani dokumen yang tidak dikenali yang disebut Deklarasi Kiel tentang Deoksigenasi Lautan untuk menarik perhatian semua Negara, PBB dan orang ramai, dan meminta tindakan segera. Para penandatangan mahu pemerintah dan organisasi antarabangsa mengambil langkah yang lebih serius untuk memperlambat perubahan iklim dan mengurangkan pencemaran air sisa pantai, yang memperburuk penurunan oksigen. Para penyelidik memodelkan deklarasi baru mengenai model Deklarasi Monaco 2008, yang, menurut Oshlis, pada satu masa membawa pentingnya masalah pengasaman lautan ke kesedaran banyak orang.
"Ini harus menjadi peringatan kepada orang ramai dan pelbagai organisasi pemerintah dan antarabangsa bahawa ini adalah masalah penting," jelas Wischner. Secara keseluruhannya, pengisytiharan itu ditandatangani oleh lebih daripada 300 saintis dari sekitar 30 negara. Seibel, salah seorang penandatangan, mengatakan terus terang: "Saya rasa masa depan adalah paling menyedihkan."
Laura Poppick
