Kā klimata pārmaiņas ietekmē jūras un okeānus

Jūras barības ķēdes izmaiņas

Okeāni absorbē siltumu no Zemes atmosfēras. Saskaņā ar mērījumiem, okeānu sasilšana pēdējās desmitgadēs ir ietekmējusi platības dziļi zem to virsmas. Okeānu sasilšanas ietekme uz jūras floru un faunu ir spēcīga, un bioloģiskā daudzveidība tiek apdraudēta arvien vairāk. Visskaidrāk par to liecina siltāka ūdens planktonu piemērs Atlantijas okeāna ziemeļaustrumu daļā. Daži airkājvēži pārvietojas uz ziemeļiem ar ātrumu 200-250 km desmit gados. Šie mazie airkājvēži atrodas barības ķēdes gandrīz pašā lejasdaļā. Zivis un citi Atlantijas okeāna ziemeļaustrumu daļas dzīvnieki barojas ar šiem airkājvēžiem, un pārvietošanās uz ziemeļiem rezultātā to izplatības veids okeānos var mainīties.

Dzīvnieki, kuri mitinās ārpus optimālās temperatūras zonām, tērē vairāk enerģijas elpošanai, kaitējot citām savām funkcijām. Tādā veidā šie dzīvnieki novārgst un kļūst neaizsargātāki pret slimībām, līdz ar to citas sugas, kuras ir labāk pielāgotas jaunajam temperatūras režīmam, gūst priekšrocības cīņā par izdzīvošanu. Turklāt šo dzīvnieku sporas, olas vai pēcnācēji nepiemērotā temperatūrā mēģinās attīstīties. Ņemot vērā, ka atsevišķām sugām jaunajos apstākļos ir jācieš, ir iespējama blakusiedarbība uz citiem organismiem, kas no šīm sugām ir atkarīgi vai ar tām mijiedarbojas.

Šī notikumu ķēde visbeidzot ietekmē kopējo ekosistēmas darbību, kā rezultātā var izzust bioloģiskā daudzveidība. Pašlaik tieši tas notiek ar airkājvēžiem — tā kā tos barībā izmanto daudzi citi organismi, pārmaiņas airkājvēžu dzīves apstākļos ietekmē visu barības ķēdi.

Augstāk barības ķēdē esošiem dzīvniekiem, kuri nespēj atrast barību, ir jāpārvietojas, lai izdzīvotu. Eiropā, kur jūras virsmas temperatūra paaugstinās straujāk nekā pasaules okeānos, tie pārvietojas pārsvarā uz ziemeļiem. Šī parādība var ietekmēt zivju krājumus, ko, cita starpā, ilustrē piemērs ar makrelēm, kas sākušas arvien vairāk pārvietoties uz ziemeļiem. Tam var būt arī netieša ietekme uz vietējiem zvejniekiem un tālākām kopienām. Viena no netiešām ietekmēm bija tā dēvētais makreļu karš starp ES un Fēru salām. Makreļu karu daļēji izraisīja putasu nozvejas kvotu pārsniegšana, un daļēji tas bija tiešs rezultāts sakarā ar zivju sugu, tostarp siļķu un makreļu, pārvietošanos tālāk uz ziemeļiem, reaģējot uz jūras ūdens temperatūras paaugstināšanos. Fēriešiem turpinot patērēt Fēru salu ūdeņos esošos zivju krājumus, izraisījās domstarpības par nozvejas tiesībām. Pēc Fēru salu pārstāvju domām, viņiem bija tiesības zvejot savos ūdeņos, taču pēc ES pārstāvju uzskatiem vienošanās par pastāvīgām nozvejas kvotām ir pārkāptas, potenciāli novedot pie nozvejas kvotu pārsniegšanas riska un Eiropas Savienībai rezultātā zaudējot ienākumus un darbavietas. Nesaskaņas tika atrisinātas 2014. gadā, kad ES atcēla importa aizliegumu Fēru salu ūdeņos nozvejotajām zivīm apmaiņā pret aizliegumu salas iedzīvotājiem nodarboties ar zveju.

Paskābināšanās

Papildus siltuma absorbēšanai okeāni piesaista arī oglekļa dioksīdu. Jo vairāk oglekļa dioksīda nonāk atmosfērā, jo vairāk to absorbē okeāni, kur tas reaģē ar ūdeni, veidojot ogļskābi, kā rezultātā notiek ūdens paskābināšanās. Okeāni ir absorbējuši vairāk nekā ceturtdaļu oglekļa dioksīda, kas cilvēku darbību rezultātā nonācis atmosfērā kopš 1750. gada.

Okeānu paskābināšanos vēsturiski saista ar visiem pieciem lielākajiem sugu izmiršanas gadījumiem uz Zemes. Mūsdienās paskābināšanās notiek 100 reižu ātrāk nekā jebkurā citā laikposmā pēdējo 55 miljonu gadu laikā, un sugas nav spējīgas pietiekami ātri pielāgoties.

Paskābināšanās ietekmē jūras floru un faunu dažādos veidos. Piemēram, koraļļiem, gliemenēm, austerēm un citiem jūras organismiem, kuru čaulām nepieciešams kalcija karbonāts, ir daudz grūtāk veidot savas čaulas vai skeletus, jo jūru ūdeņos samazinās pH līmenis. Tādējādi antropogēna pH līmeņa samazināšanās jūras ūdenī var ietekmēt visas jūras ekosistēmas.

Mirušās zonas

Okeānu ūdens temperatūras paaugstināšanās paātrina arī organismu vielmaiņu un to skābekļa patēriņu, kas savukārt samazina skābekļa koncentrāciju ūdenī. Šie procesi visbeidzot var okeānu daļas padarīt jūras floras un faunas dzīvei nepiemērotas.

Skābekļa krājumi jūrās var arī tikt iztērēti, nonākot ūdenī biogēniem. Piemēram, biogēni no lauksaimniecības mēslošanas līdzekļiem uz jūrām tiek pārnesti līdz ar nokrišņiem. Šī bagātināšana ar biogēniem, piemēram, nitrātiem un fosfātiem, var notikt dabiskā ceļā, tomēr aptuveni 80 % no visiem biogēniem nonāk jūrā no saimnieciskām darbībām uz sauszemes, tostarp, notekūdeņiem, rūpniecības atkritumiem, pilsētu atkritumiem un notecēm no lauksaimniecības platībām. Pārējo biogēnu izcelsme ir galvenokārt no dislāpekļa oksīda, kas tiek emitēts, sadedzinot fosilos kurināmos satiksmes, rūpniecības, elektrības ražošanas un apkures jomās. Tajās Eiropas daļās, kur palielinājies nokrišņu daudzums un paaugstinājusies gaisa temperatūra, kas nosaka klimata pārmaiņas, pārsātinājuma ar biogēniem ietekme ir kļuvusi lielāka.

Ūdens bagātināšana ar biogēniem stimulē tā dēvēto eitrofikāciju, kas izraisa augu pārmērīgu attīstību. Jūrā šis process izraisa aļģu ziedēšanu. Šiem ūdensaugiem pārmērīgi patērējot skābekli, nomirstot un satrūdot, skābeklis no ūdens tiek izvadīts. Rezultātā rodas skābekļa deficīts, un visbeidzot — hipoksisko vai “mirušo zonu” veidošanās, kurās aerobā dzīvība vairs nespēj eksistēt.

Šādas mirušās zonas var novērot Eiropas daļēji slēgtajās jūrās, piemēram, Baltijas jūrā un Melnajā jūrā. Ūdens temperatūra Baltijas jūrā ir paaugstinājusies par aptuveni 2 °C virs iepriekšējā gadsimta temperatūras, kas ir veicinājis mirušo zonu izmēru palielināšanos. Turklāt mirušo zonu sastopamība visā pasaulē kopš 20. gadsimta vidus katru desmitgadi ir divkāršojusies. Un diemžēl, pat ja biogēnu emisijas Eiropas jūrās šodien tiktu apturētas, pagātnes biogēnu emisiju sekas vairākas desmitgades turpinātu radīt mirušās zonas, pirms jūrās sāktu atjaunoties to iepriekšējā vide.

Neskaidrā nākotne

Lai gan noteiktos modeļos tiek aplūkoti iespējamie klimata pārmaiņu scenāriji, ir grūti prognozēt, kā jūras sugas izturēsies apstākļos, kad spiediens uz okeāniem arvien palielināsies. Taču mēs zinām, ka mums jārīkojas, lai tagad mazinātu klimata pārmaiņas nolūkā ierobežot okeānu turpmāku sasilšanu un paskābināšanos, un šo abu procesu iedarbību uz vidi un cilvēku dzīves līmeni.