Wetenschap
Hypoxie is wijdverspreid en neemt toe in de oceaan voor de kust van de Stille Oceaan, zo blijkt uit onderzoek
Onderzoekers hebben ontdekt dat in 2021 meer dan de helft van het continentaal plat voor de kust van de Stille Oceaan te kampen had met een zuurstofarme toestand die bekend staat als hypoxie, aldus de hoofdauteur van het onderzoek, Jack Barth van de Oregon State University.
"We weten dat omstandigheden met weinig zuurstof toenemen op basis van enkele onderzoekspunten in het verleden, maar dit bevestigt dat deze omstandigheden zich voordoen in de kustwateren van de Pacific Northwest", zegt Barth, hoogleraar oceanografie aan het College of Earth, Ocean. en atmosferische wetenschappen. "Het seizoen 2021 was ongewoon sterk vergeleken met voorgaande jaren, maar met de klimaatverandering gaan we een richting op waarin dit de norm kan worden."
De nieuwe studie, onlangs gepubliceerd in Scientific Reports , is gebaseerd op gegevens verzameld door een ongekend aantal onderzoeksschepen en autonome onderwaterzweefvliegtuigen die in de zomer van 2021 metingen in de oceaan verzamelden.
De enorme hoeveelheid gegevens gaf onderzoekers een vollediger en genuanceerder inzicht in de ernst van hypoxie en de ruimtelijke verspreiding in de kustwateren van de Noord-Californische Stroom, zei Barth, die ook fungeert als speciaal adviseur van OSU's Marine and Coastal Opportunities-programma.
"Dit beeld is al lange tijd nodig voor beleidsmakers en visserijmanagers die beslissingen nemen over het gebruik van de oceaan", zei hij.
Gemiddeld ondervond bijna de helft van het continentaal plat, een gebied even groot als de Willamette Valley in Oregon en iets kleiner dan de staat Connecticut, hypoxie tijdens de opwellingsperiode in de zomer van 2021.
Door de wind aangedreven opwelling brengt dieper, kouder, voedselrijk water naar het oppervlak van de oceaan, waardoor een productief voedselweb in de bovenoceanen wordt gevoed. Diezelfde opwelling duwt echter diep, zuurstofarm water nabij de bodem van de oceaan richting de kust. Opgeloste zuurstofniveaus worden zelfs nog lager gedreven nabij de zeebodem door het verval van natuurlijk voorkomend fytoplankton dat van bovenaf naar beneden regent. Wanneer het zuurstofniveau aanzienlijk daalt, kunnen veel mariene organismen, waaronder economisch en cultureel belangrijke Dungeness-krabben, zich niet snel genoeg verplaatsen en sterven ze aan zuurstofgebrek.
Uit de gegevens bleek dat in sommige delen van de kustoceaan meer hypoxie voorkomt dan in andere. Gebieden aan de zuidelijke kust van Oregon ervaren bijvoorbeeld minder hypoxie. Heceta Bank, een regio ongeveer 56 kilometer van Florence die bekend staat om zijn overvloedige en gevarieerde zeeleven, is ook beter bestand tegen hypoxische omstandigheden. De regio aan de kust van Heceta Bank richting Cape Perpetua, waar de kustwateren niet zo goed worden doorgespoeld, is echter onderhevig aan hypoxie.
Het in kaart brengen van de verschillende niveaus van hypoxie langs de kust bevestigde voor wetenschappers ook de wisselwerking tussen de geografie van de zeebodem en de oceaandynamiek, merkte Barth op.
"Ik was verbaasd toen ik de kaarten zag", zei hij. "Het bevestigt echt ons begrip van hoe onderwatergeografie hypoxie beïnvloedt."
Een vergelijking van kaarten van de afgelopen jaren laat een consistente trend van hypoxie zien die in de loop van de tijd toeneemt. Hypoxie bestond in principe niet, met 2% tussen 1950 en 1980, ongeveer 24% tussen 2009 en 2018 en 56% in 2021. Die trend blijft bestaan, zelfs als onderzoekers rekening houden met de jaarlijkse variabiliteit, merkte Barth op. Onderzoekers ontwikkelen nu kaarten voor 2022 en 2023, waarbij ze de kaarten van 2021 als leidraad gebruiken.
De bevindingen bieden beleidsmakers en visserijbeheerders aanvullende besluitvormingsinstrumenten nu de omstandigheden in de oceanen blijven veranderen, aldus Barth.
“Op het land weten we waar het grasland is, waar de bossen zijn, waar de rivieren stromen, zodat we die hulpbronnen duurzaam kunnen gebruiken. Als we dat soort begrip van de oceaan niet hebben, hoe kunnen we dan plannen maken voor duurzaam gebruik? van de oceaan?" hij zei. "Als we nadenken over al het verschillende gebruik van de oceaan, van visserij tot zeereservaten, en de gevolgen zoals hittegolven en de ontwikkeling van hernieuwbare energie, kunnen we al deze dingen beter beheren als we de milieusituatie begrijpen."
De studie benadrukt ook de noodzaak van regelmatige monitoring en in kaart brengen van hypoxie langs de Pacifische noordwestkust, aangezien de omstandigheden blijven veranderen, aldus Barth.
“Deze inspanning is een demonstratie van waartoe we in staat zijn als we onze inspanningen coördineren”, zei hij. "Nu we dit eenmaal hebben gedaan en enkele van de belangrijkste geografische kenmerken begrijpen, kunnen we onze steekproeven richten om deze gebieden in de loop van de tijd zo goed mogelijk te monitoren."
Co-auteurs van het artikel zijn Stephen Pierce en Anatoli Erofeev van OSU's College of Earth, Ocean, and Atmospheric Sciences; Francis Chan en Cheryl Morgan van OSU's Cooperative Institute for Marine Ecosystem and Resources Studies; Brendan Carter en Richard Feely van NOAA's Pacific Marine Environmental Laboratory; Jennifer Fisher, Kym Jacobson, Aimee Keller en Victor Simon van NOAA's Northwest Fisheries Science Center; en Leif Rasmuson van het Oregon Department of Fish and Wildlife.