بحران پنهان در آب‌های جاری زمین؛ کاهش اکسیژن در رودخانه‌ها شتاب گرفته است

براساس تحلیل پژوهشگران، عوامل مختلفی در کاهش جهانی اکسیژن رودخانه‌ها نقش دارند، اما مهم‌ترین عامل تغییرات اقلیمی ناشی از فعالیت‌های انسانی است.

یکی از اثرات گرم‌شدن زمین، کاهش «حلالیت اکسیژن» در آب است. حلالیت اکسیژن به میزان توانایی آب برای نگه‌داشتن اکسیژن محلول گفته می‌شود. با افزایش دمای آب، این توان کاهش می‌یابد، زیرا مولکول‌های اکسیژن انرژی بیشتری دریافت می‌کنند و راحت‌تر از آب خارج می‌شوند. طبق این پژوهش، همین عامل به تنهایی حدود ۶۳ درصد از کاهش جهانی اکسیژن رودخانه‌ها را توضیح می‌دهد.

برای درک بهتر، باید توجه داشت افزایش دمای آب فقط تغییر ساده فیزیکی نیست، بلکه بر کل ساختار اکوسیستم رودخانه تأثیر می‌گذارد. آب گرم‌تر نه تنها اکسیژن کمتری نگه می‌دارد، بلکه سرعت مصرف اکسیژن توسط موجودات زنده نیز افزایش می‌یابد.

اکسیژن محلول، برخلاف اکسیژن موجود در هوا، همان چیزی است که موجودات آبزی برای «تنفس» به آن وابسته‌اند. این اکسیژن به طور طبیعی از طریق تماس سطح آب با هوا، جریان‌های متلاطم رودخانه، باران و فعالیت گیاهان آبزی وارد آب می‌شود. گیاهان آبزی از طریق فتوسنتز نیز اکسیژن تولید و به افزایش سطح آن کمک می‌کنند.

بااین‌حال، این تعادل طبیعی درحال بر هم خوردن است. سدسازی در مسیر رودخانه‌ها، کاهش جریان آب و همچنین وقوع موج‌های گرمایی، از عوامل مهم کاهش اکسیژن محلول هستند. جریان کمتر آب باعث می‌شود تبادل اکسیژن بین هوا و آب کاهش یابد و گرمای شدید نیز باعث خروج سریع‌تر اکسیژن از آب می‌شود.

کاهش اکسیژن محلول می‌تواند پیامدهای شدیدی برای اکوسیستم‌های آبی داشته باشد. بسیاری از گونه‌های آبزی حتی به کاهش‌های کوچک در سطح اکسیژن حساس هستند. در مطالعه اشاره شده است که کاهش حدود ۰٫۱ میلی‌گرم در هر لیتر درطول چهار دهه گذشته، می‌تواند موجب تغییرات قابل توجه در ساختار اکوسیستم رودخانه‌ها شده باشد.

در شرایط کمبود اکسیژن، احتمال مرگ‌ومیر گسترده ماهی‌ها و سایر موجودات آبزی افزایش می‌یابد. پس از این اتفاق، روندی دومینویی آغاز می‌شود: با مرگ موجودات زنده، باکتری‌ها برای تجزیه مواد آلی شروع به مصرف باقی‌مانده اکسیژن می‌کنند و در نتیجه سطح اکسیژن باز هم کاهش می‌یابد. این چرخه می‌تواند به شکل‌گیری «مناطق مرده» در رودخانه‌ها منجر شود؛ جایی که زندگی در آن‌ها تقریباً غیرممکن است.

پژوهشگران تأکید می‌کنند که خطر زمانی شدیدتر می‌شود که رودخانه‌ها حدود ۴ تا ۵ درصد دیگر از اکسیژن محلول خود را از دست بدهند؛ رقمی که پیش‌بینی می‌شود در حدود هفت دهه آینده، در صورت ادامه روند فعلی و عدم کاهش انتشار سوخت‌های فسیلی، رخ دهد.

پژوهش در نشریه Science Advances منتشر شده است.