"Komuniti saintifik selalu menganggap bahawa kesan pencemaran udara dirasakan di sekitar tempat simpanannya," kata Athanasios Nenes. "Kajian ini menunjukkan bahawa besi boleh mengalir di lautan dan menjejaskan ekosistem beribu-ribu kilometer jauhnya."
Selama beberapa dekad, pencemaran udara yang melayang dari Asia Timur ke luar lautan terbesar dunia telah memulakan reaksi berantai yang menyumbang kepada paras oksigen yang jatuh di perairan tropika beribu-ribu batu jauhnya, menunjukkan penyelidikan baru.
"Terdapat kesedaran yang semakin meningkat bahawa tahap oksigen di lautan mungkin berubah dari semasa ke semasa," kata Taka Ito, profesor bersekutu di Institut Teknologi Georgia. "Satu sebab untuk itu ialah pemanasan persekitaran-air hangat memegang kurang gas. Tetapi di Pasifik tropika, tahap oksigen telah jatuh pada kadar yang lebih cepat daripada perubahan suhu yang dapat dijelaskan. "
Sebuah peta yang menunjukkan bagaimana pencemaran udara mendepositkan besi di utara Lautan Pasifik boleh mengembara beribu-ribu batu jauhnya. (Kredit: Georgia Tech)Dalam laporan itu, para penyelidik menggambarkan bagaimana pencemaran udara dari aktiviti perindustrian telah menaikkan tahap nutrien besi dan nitrogen yang penting untuk kehidupan marin-di lautan di pesisir Asia Timur. Arus laut kemudian membawa nutrien ke kawasan tropika, di mana ia telah dimakan oleh phytoplankton photosynthesizing.
Tetapi sementara phytoplankton tropika mungkin telah mengeluarkan lebih banyak oksigen ke atmosfera, penggunaan nutrien yang berlebihan mempunyai kesan negatif terhadap paras oksigen terlarut yang lebih dalam di lautan.
"Sekiranya anda mempunyai fotosintesis yang lebih aktif di permukaan, ia menghasilkan lebih banyak bahan organik, dan sebahagiannya tersumbat," kata Ito. "Dan apabila ia tenggelam, ada bakteria yang memakan bahan organik itu. Seperti kita bernafas dalam oksigen dan melepaskan CO2, bakteria mengambil oksigen di lautan bawah permukaan, dan terdapat kecenderungan untuk mengurangkan lebih banyak oksigen. "
Proses itu bermain di seluruh Pasifik, tetapi kesannya paling jelas di kawasan tropika, di mana oksigen terlarut sudah rendah.
Menurunkan sejak 1970s
Athanasios Nenes, seorang profesor di Georgia Tech yang bekerja dengan Ito dalam kajian itu, mengatakan penyelidikan itu adalah yang pertama untuk menerangkan betapa jauhnya kesan impak aktiviti perindustrian manusia.
"Komuniti saintifik selalu menganggap bahawa kesan pencemaran udara dirasakan di sekitar tempat simpanannya," kata Nenes. "Kajian ini menunjukkan bahawa besi boleh mengalir di lautan dan menjejaskan ekosistem beribu-ribu kilometer jauhnya."
Walaupun bukti telah meningkat bahawa perubahan iklim global mungkin memberi impak kepada tahap oksigen masa depan, Ito dan Nenes digerakkan untuk mencari penjelasan mengapa tahap oksigen di kawasan tropika telah menurun sejak 1970s.
Untuk memahami bagaimana proses itu berfungsi, penyelidik membangunkan model yang menggabungkan kimia atmosfera, kitaran biogeokimia, dan peredaran laut. Model mereka memaparkan bagaimana habuk yang kaya dan kaya besi yang menetap di atas Pasifik Utara akan dibawa oleh arus laut timur ke arah Amerika Utara, ke bawah pantai dan kemudian kembali ke barat di sepanjang khatulistiwa.
Dalam model mereka, penyelidik menyumbang faktor-faktor lain yang juga boleh memberi impak kepada tahap oksigen, seperti suhu air dan kebolehubahan semasa laut.
Sama ada disebabkan oleh pemanasan air laut atau peningkatan pencemaran besi, implikasi zon minimum oksigen yang semakin meningkat jauh untuk kehidupan laut.
"Banyak organisma hidup bergantung kepada oksigen yang dibubarkan dalam air laut," kata Ito. "Jadi jika ia mendapat cukup rendah, ia boleh menyebabkan masalah, dan ia mungkin mengubah habitat untuk organisma laut."
Tidak mudah diganti
Kadangkala, perairan dari kawasan oksigen rendah membengkak ke perairan pantai, membunuh atau menggantikan populasi ikan, ketam dan banyak organisma lain. Mereka "peristiwa hipoksik" mungkin menjadi lebih kerap apabila zon minimum oksigen tumbuh, tambahnya.
Aktiviti phytoplankton yang semakin meningkat adalah pedang bermata dua, menurut Ito.
"Phytoplankton adalah bahagian penting dari lautan yang hidup," katanya. "Ia berfungsi sebagai asas rantaian makanan dan menyerap karbon dioksida atmosfera. Tetapi jika pencemaran terus membekalkan nutrien yang berlebihan, proses penguraian mengalir oksigen dari perairan yang lebih dalam, dan oksigen yang dalam ini tidak mudah diganti. "
Kajian itu juga memperluaskan pemahaman habuk sebagai pengangkut pencemaran, kata Nenes.
"Habuk sentiasa tertarik dengan banyak minat kerana kesannya kepada kesihatan orang," kata Nenes. "Ini benar-benar kajian pertama yang menunjukkan bahawa habuk boleh memberi impak besar kepada kesihatan lautan dengan cara yang tidak pernah kita fahami sebelum ini. Ia hanya menimbulkan keperluan untuk memahami apa yang kita lakukan kepada ekosistem marin yang memberi makan penduduk di seluruh dunia. "
Kajian yang diterbitkan dalam Geoscience Alam, telah ditaja oleh Yayasan Sains Kebangsaan, Kerusi Scholar Fakulti Kuasa Georgia dan Fellowship Fakulti Cullen-Peck.
sumber: Georgia Tech
Buku-buku yang berkaitan
at InnerSelf Market dan Amazon
