全球湖泊溶氧量普遍下降 氣候暖化所致 生態系統、食物網面臨威脅

對於地球上的大多數生命形式,氧氣是必需品。不過,最新刊於《自然》的研究發現,由於全球暖化,氧氣正在從淡水湖中迅速消失,使水生生物和生態系統面臨威脅。

團隊分析了 1941–2017 年間全球溫帶地區 393 個湖泊採集的樣本和測量結果,發現不論是水表和深水棲息地,溶氧量均普遍下降。

氧氣水平的變化會產生連鎖反應,從水的生物地球化學(biogeochemistry)到可能依賴這些湖泊的人口健康,還可能令水生細菌增加排放強力溫室氣體—甲烷(methane, CH₄)。

領導研究的紐約壬色列理工學院環境生物學家 Kevin Rose 指出,所有複雜的生命都依賴氧氣,氧氣也是水生食物網的支持系統。當水生系統開始失去氧氣時,就有可能令物種消失。

他又指,團隊發現湖泊氧氣減少速度是海洋的 2.75–9.3 倍不等,對整個湖泊生態系統產生巨大影響。

在超過 45,000 個水溫和溶氧分佈樣本中,團隊發現在過去 40 年,水表溶氧量平均下降了  5.5% ,因為隨著空氣越來越熱,湖表層會被加熱,氣體更難溶解於暖水之中。

同一時期,深水中溶解氧平均下降 18.6% 。雖然深水區的水溫無變化,但隨著表面保持溫暖的時間更長,水層混合量正在減少,這種分層也在海洋中發生。

不過,團隊仍在約四分之一的湖泊發現即使水溫增加,溶氧量仍有所增加。可能的解釋是,這些湖泊有來自農場、城市營養豐富徑流所引起的藍藻大量繁殖,而這些藍藻會自己產生氧氣。

湖泊僅佔地球非冰川表面的 3–4% ,但被專家認為是特別豐富的生態系統,為無數物種、包括人類提供棲息地和重要資源。氧氣供應的減少不僅威脅著湖泊中的水生物種,還威脅著這些具生物多樣性系統及其整個食物網。更重要的是,隨著氧含量下降,許多能排放 CH4 的細菌可以進駐,造成更多碳排放。

團隊又指,湖泊面臨的威脅比海洋更嚴峻,並認為現時湖泊氧量減少只是個開端。不過,當有了更多數據,各國可採取更有效的措施來應對。

來源:
Science Alert, Oxygen Is Rapidly Running Low in Earth's Lakes. Here's Why This Means Trouble, 3 June 2021

報告:
Jane, S.F., Hansen, G.J.A., Kraemer, B.M. & et al. (2021). Widespread deoxygenation of temperate lakes. Nature 594, 66–70. doi: 10.1038/s41586-021-03550-y

文/Alan Chiu

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