Дослідження показують, що в східній частині тропічної північної частини Тихого океану безкислородні зони скорочувалися протягом більшої частини XX століття і стали збільшуватися приблизно з 1990 року. Оскільки інтенсивність повітряних потоків, як очікується, знизиться в найближчі десятиліття через зміну клімату, результатом може бути скорочення найбільшої анаеробної зони світового океану.
Широко поширене переконання, що глобальне потепління зменшить концентрацію кисню в океані, схоже, не зовсім вірно. Згідно з даними нового дослідження, опублікованого в журналі Science, існує велика ймовірність того, що безкиснева зона в північній частині Тихого океану скоротиться в найближчі десятиліття через зміну клімату.
Міжнародна група вчених прийшла до несподіваного висновку після завершення детальної оцінки змін, що відбувалися з 1850 року в східній частині тропічної північної частини Тихого океану в зоні кисневого мінімуму (ЗКМ). У глибині океану, в шарі, що знаходиться, як правило, від декількох сотень до тисячі метрів нижче поверхні, в результаті активності мікроорганізмів утворюється зона з низькою сатурацією киснем. ЗКМ є несприятливим середовищем для безлічі живих організмів.
У зразках керну, отриманих з трьох місць дна океану, вчені виміряли рівень ізотопів азоту 14N і 15N в органічних залишках; співвідношення цих ізотопів може бути використано для оцінки ступеня анексії в ЗКМ. Глибина залягання досліджуваних залишків корелює з віком, таким чином, існує можливість простежити зміну вмісту кисню з плином часу. Професор Роберт Танелл (Robert C. Thunell) - фахівець у галузі палеокеанографії, палеокліматології та глибоководних відкладень.
З 1990 по 2010 рік, як і передбачалося, відбувалося неухильне зниження рівня вмісту кисню у воді, це підтверджується даними про ізотопи азоту в зразках. Але раніше, і це особливо помітно приблизно з 1950 по 1990 рік, вміст кисню в океані неухильно збільшувався, що, за словами Роберта Танелла (Robert C. Thunell), одного з авторів дослідження, суперечить загальноприйнятому уявленню.
"Переважною є думка, що океани нагріваються через збільшення концентрації парникових газів в атмосфері і вміст кисню в океанах неухильно знижується, - розповідає Танелл. - Це наслідок двох дуже простих процесів. По-перше, коли вода стає теплішою, зменшується розчинність кисню, тобто вода менше його утримує. По-друге, коли поверхня океану нагрівається, зменшується і його щільність - океан стає більш багатошаровим. Коли це відбувається, поверхневі води, збагачені киснем, не змішуються з більш глибокими водами океану ".
Але, як зазначає Танелл, вчені, вивчаючи механізм насичення океану киснем, залишають без розгляду питання його споживання. Кисень особливо важливий у процесі деградації потопаючої органічної речовини. Первинним продуктом органіки є фітопланктон, що розвивається у поверхневих водах. Після того, як він помирає, що утворився детрит повільно осідає на морське дно, і існує шар в товщі води, ЗКМ, в якому мікроорганізми-детритофаги є причиною низького вмісту розчиненого кисню.
Таким чином, стверджує Танелл, існує зв'язок між ступенем кисневої недостатності в ЗКМ і кількістю фітопланктону на поверхні. Зростання фітопланктону на поверхні тягне за собою зменшення кількості кисню в глибині.
Отже, що стало причиною зростання концентрації кисню в Тихому океані з 1950 по 1990 рік? Виробництво фітопланктону посилюється при сильному вітрі (в процесі вітрового апвелінгу поживні речовини піднімаються з глибини на поверхню) і зменшується при ослабленні вітру, і вчені знайшли докази, що пасати були слабшими в цей період. Вони не визначили причину, через яку сила вітру збільшилася приблизно в 1990 році, але припустили, що це може бути пов'язано з явищем, відомим як тихоокеанське декадне коливання.
Передбачається, що протягом найближчих десятиліть швидкість вітру знизиться в результаті глобального потепління. За словами Танелла, результатом стане зменшення кількості фітопланктону і зниження споживання кисню глибинними мікроорганізмами, що призведе до підвищення вмісту кисню в світовому океані. Це, в свою чергу, зробить благотворний вплив на стан рибних ресурсів.