Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен из зоны гипоксии )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья об океаническом явлении. Для использования в других целях, см Мертвая зона (значения) . Чтобы узнать о природных аноксических бассейнах, см. Аноксические воды .
Красные кружки показывают расположение и размер многих мертвых зон.
Черными точками показаны мертвые зоны неизвестного размера.
Размер и количество морских мертвых зон - областей, где на глубине воды так мало растворенного кислорода, что морские существа не могут выжить - за последние полвека резко выросли. - Земная обсерватория НАСА (2008 г.) [1]

Мертвые зоны - это зоны с пониженным содержанием кислорода (с низким содержанием кислорода ) в мировых океанах и крупных озерах , из-за которых эти водоемы не могут поддерживать живую там водную жизнь. [2] Исторически многие из этих мест встречались в природе. Однако в 1970-х годах океанологи начали отмечать увеличение количества случаев и размеров мертвых зон. Они происходят вблизи населенных берегов , где водная жизнь наиболее сконцентрирована.

Мертвые зоны - это водоемы, в которых недостаточно кислорода (3), чтобы поддерживать большую часть морских обитателей. Мертвые зоны вызваны факторами истощения кислородом, которые включают, помимо прочего, человеческое загрязнение (4). Это процесс, называемый эвтрофикацией, когда уровень кислорода снижается по мере увеличения таких элементов, как азот и фосфор. В здоровой реке будет повышенное количество кислорода, потребляемого организмами (1). По мере увеличения содержания азота водоросли (5) производят большое количество кислорода, но погибают из-за повышенного содержания азота. Затем разлагатели используют весь оставшийся кислород, разлагая водоросли, в результате чего не остается кислорода и не образуется кислород. (2).

В марте 2004 г., когда недавно созданная Программа ООН по окружающей среде опубликовала свой первый Ежегодник Глобальной экологической перспективы ( Ежегодник ГЕО 2003 ), она сообщила о 146 мертвых зонах в Мировом океане, где морская жизнь не может поддерживаться из-за низкого уровня кислорода. Некоторые из них были размером с квадратный километр (0,4 мили ²), но самая большая мертвая зона покрывала 70 000 квадратных километров (27 000 миль ²). Исследование 2008 года насчитало 405 мертвых зон по всему миру. [3] [4]

Причины [ править ]

Мертвые зоны часто возникают из- за распада из водорослей во время цветения воды , как этот у берегов Ла - Хойя, Сан - Диего, штат Калифорния .
Климат оказывает значительное влияние на рост и сокращение экологических мертвых зон. В весенние месяцы, когда количество осадков увеличивается, в устье реки Миссисипи стекает больше воды, богатой питательными веществами. [5] В то же время, когда весной увеличивается количество солнечного света, рост водорослей в мертвых зонах резко увеличивается. В осенние месяцы тропические штормы начинают проникать в Мексиканский залив и разрушать мертвые зоны, и весной цикл повторяется снова.

Водные и морские мертвые зоны могут быть вызваны увеличением содержания в воде питательных веществ (особенно азота и фосфора), известного как эвтрофикация . Эти химические вещества являются основными строительными блоками одноклеточных, похожих на растения организмов, которые живут в толще воды и рост которых частично ограничивается доступностью этих материалов. Эвтрофикация может привести к быстрому увеличению плотности некоторых видов этого фитопланктона , явление, известное как цветение водорослей . [ необходима цитата ]

Лимнолог доктор Дэвид Шиндлер , чьи исследования в районе экспериментальных озер привели к запрету вредных фосфатов в моющих средствах, предупредил о цветении водорослей и мертвых зонах.

"Цветение, убивающее рыбу, опустошившее Великие озера в 1960-х и 1970-х годах, никуда не делось; они переместились на запад, в засушливый мир, в котором люди, промышленность и сельское хозяйство все больше берут на себя ответственность за качество того немногочисленного количества пресной воды. быть здесь ... Это не просто проблема прерий. Глобальное расширение мертвых зон, вызванное цветением водорослей, быстро растет ". [6]

Основными группами водорослей являются цианобактерии , зеленые водоросли , динофлагелляты , кокколитофориды и диатомовые водоросли . Увеличение поступления азота и фосфора обычно вызывает цветение цианобактерий. Другие водоросли потребляются и, следовательно, не накапливаются в такой степени, как цианобактерии. [ необходима цитата ] Цианобактерии не являются хорошей пищей для зоопланктона и рыб и, следовательно, накапливаются в воде, умирают, а затем разлагаются. Бактериальное разложение их биомассы потребляет кислород в воде, тем самым создавая состояние гипоксии . Мертвые зоны могут быть вызваны естественными и антропогенными факторами.факторы. К естественным причинам относятся прибрежный апвеллинг и изменение характера циркуляции ветра и воды. Использование химических удобрений считается основной причиной появления мертвых зон во всем мире, связанной с деятельностью человека. Сток из сточных вод, городских земель и удобрений также может способствовать эвтрофикации. [7]

Известные мертвые зоны в Соединенных Штатах включают северный регион Мексиканского залива [5], окружающий устье реки Миссисипи, прибрежные районы северо-запада Тихого океана и реку Элизабет в Вирджиния-Бич, все из которых, как было показано, являются повторяющиеся события за последние несколько лет.

Кроме того, природные океанографические явления могут вызывать дезоксигенацию частей водной толщи. Например, закрытые водоемы, такие как фьорды или Черное море , имеют у входа неглубокие пороги, из-за чего вода там долгое время застаивается. [ необходима цитата ] В восточной части тропического Тихого океана и в северной части Индийского океана снизились концентрации кислорода, которые, как считается, находятся в регионах, где циркуляция минимальна для замены потребляемого кислорода. [8] Эти области также известны как зоны кислородного минимума (ОМЗ). Во многих случаях ОМЗ представляют собой постоянные или полупостоянные участки. [ необходима цитата ]

Остатки организмов, обнаруженные в слоях отложений у устья реки Миссисипи, указывают на четыре гипоксических события до появления синтетических удобрений. В этих слоях отложений наиболее распространены остатки , устойчивые к аноксии . Периоды, указанные в записи отложений, соответствуют историческим записям высокого речного стока, зарегистрированным приборами в Виксбурге, штат Миссисипи . [ необходима цитата ]

Изменения в циркуляции океана, вызванные продолжающимся изменением климата, также могут добавить или усилить другие причины снижения содержания кислорода в океане. [9]

В августе 2017 года в отчете говорилось, что мясная промышленность и агроэкономическая система США в основном ответственны за самую большую мертвую зону в Мексиканском заливе . [10] почвы стекания и выщелоченные нитраты , усугубляются сельскохозяйственным управлением земельных ресурсов и обработки почвы практики, а также навоз и синтетическое удобрения использования, загрязненная вода из Хартленда в Мексиканском залив. Большая часть культур, выращиваемых в этом регионе, используется в качестве основных компонентов кормов при производстве мясных животных для компаний агробизнеса, таких как Tyson и Smithfield Foods. [11]

Типы [ править ]

Мертвые зоны можно классифицировать по типу и идентифицировать по продолжительности их возникновения: [12]

  • Постоянные мертвые зоны - это глубокие водоемы, которые редко превышают 2 миллиграмма на литр.
  • Временные мертвые зоны - это недолговечные мертвые зоны, длящиеся часы или дни.
  • Сезонные мертвые зоны возникают ежегодно, обычно в теплые месяцы лета и осени.
  • Велосипедная гипоксия Диль - это особая сезонная мертвая зона, которая становится гипоксической только ночью.

Эффекты [ править ]

Подводный видеокадр морского дна в западной части Балтийского моря, покрытого мертвыми или умирающими крабами, рыбой и моллюсками, убитыми кислородным голоданием

Из-за гипоксических условий, присутствующих в мертвых зонах, морская жизнь в этих районах, как правило, немногочисленна. Большинство рыбы и организмы , как правило , подвижных эмигрировать к зоне , как концентрация кислорода падает, и донные популяции могут возникнуть серьезные потери в случаях , когда концентрация кислорода ниже 0,5 мг л -1 O 2 . [13] В тяжелых бескислородных условиях микробная жизнь также может претерпевать драматические изменения в идентичности сообщества, что приводит к увеличению численности анаэробных организмов, поскольку количество аэробных микробов уменьшается и они переключают источники энергии для окисления, такие как нитраты, сульфаты или восстановление железа. Снижение содержания серы вызывает особую озабоченность, поскольку сероводород.токсичен и еще больше подвергает стрессу большинство организмов в зоне, повышая риск смертности. [14]

Низкий уровень кислорода может серьезно повлиять на выживаемость организмов в этом районе, когда он находится в летальных аноксических условиях. Исследования, проведенные вдоль побережья Мексиканского залива в Северной Америке , показали, что гипоксические условия приводят к снижению темпов воспроизводства и темпов роста у различных организмов, включая рыб и донных беспозвоночных. Организмы способны покинуть зону , как правило , делают это , когда концентрация кислорода уменьшается до менее чем 2 мг л -1 . [13]При этих концентрациях кислорода и ниже организмы, которые выживают в среде с дефицитом кислорода и не могут покинуть эту зону, часто демонстрируют прогрессивно ухудшающееся поведение при стрессе и умирают. Выжившие организмы, толерантные к условиям гипоксии, часто обладают физиологической адаптацией, подходящей для сохранения в условиях гипоксии. Примеры таких адаптаций включают повышение эффективности потребления и использования кислорода, снижение необходимого количества потребляемого кислорода за счет снижения скорости роста или состояния покоя и увеличение использования анаэробных метаболических путей. [13]

Состав сообществ в донных сообществах резко нарушается из-за периодических событий кислородного истощения, таких как сезонные мертвые зоны и происходящие в результате циклов Диля . Долгосрочные эффекты таких гипоксических условий приводят к сдвигу в сообществах, что чаще всего проявляется в уменьшении видового разнообразия в результате массовых смертей. Восстановление бентосных сообществ зависит от состава прилегающих сообществ для пополнения личинок. [13] Это приводит к сдвигу в сторону более быстрого установления колонизаторов с более короткими и более гибкими жизненными стратегиями, потенциально нарушая исторический состав бентоса.

Влияние мертвых зон на рыболовство и другую морскую коммерческую деятельность зависит от продолжительности и местоположения. Мертвые зоны часто сопровождаются сокращением биоразнообразия и коллапсом бентосных популяций, что снижает разнообразие уловов при коммерческом рыболовстве, но в случаях образования мертвых зон, связанных с эвтрофикацией, увеличение доступности питательных веществ может привести к временному увеличению уловов отдельных видов. среди пелагических популяций, таких как анчоусы . [13] Однако исследования показывают, что увеличение производства в прилегающих районах не компенсирует чистое снижение продуктивности из-за мертвой зоны. Например, приблизительно 17 000 метрических тонн углерода в виде добычи для рыболовства было потеряно в результате образования мертвых зон в Мексиканском заливе.[4] Кроме того, многие факторы стресса в рыболовстве усугубляются гипоксическими условиями. Косвенные факторы, такие как повышение успешности инвазивных видов и повышение интенсивности пандемии у подвергнутых стрессу видов, таких как устрицы, приводят к потере доходов и экологической стабильности в пострадавших регионах. [15]

Несмотря на то, что большинство других форм жизни погибает из-за недостатка кислорода, медузы могут процветать и иногда присутствуют в мертвых зонах в огромных количествах. Цветущие медузы производят большое количество слизи, что приводит к серьезным изменениям в пищевых сетях в океане, поскольку ими питаются лишь немногие организмы. Органический углерод в слизи метаболизируется бактериями, которые возвращают его в атмосферу в виде углекислого газа в так называемом « желеуглеродном шунте ». [16] Возможное ухудшение цветения медуз в результате деятельности человека привело к новым исследованиям влияния мертвых зон на популяции медуз. Основная проблема заключается в том, что мертвые зоны могут служить рассадниками для популяций медуз в результате гипоксических условий, препятствующих конкуренции за ресурсы и обычных хищников медуз. [17] Увеличение популяции медуз может иметь высокие коммерческие издержки с потерей рыболовства, разрушением и загрязнением траловых сетей и рыболовных судов, а также снижением доходов от туризма в прибрежных системах. [17]

Места [ править ]

Мертвая зона в Мексиканском заливе

В 1970-х годах морские мертвые зоны были впервые отмечены в населенных пунктах, где интенсивное экономическое использование стимулировало научные исследования: в Чесапикском заливе на восточном побережье США , в проливе Скандинавии под названием Каттегат , который является устьем Балтийского моря, и в других важных частях Балтийского моря. рыболовные угодья в Черном море и на севере Адриатики . [18]

Уровни растворенного кислорода, необходимые для различных видов в Чесапикском заливе

Другие морские мертвые зоны появились в прибрежных водах Южной Америки , Китая , Японии и Новой Зеландии . Исследование 2008 года насчитало 405 мертвых зон по всему миру. [3] [4]

Балтийское море [ править ]

Основная статья: Гипоксия Балтийского моря

Исследователи из Baltic Nest Institute опубликовали в одном из выпусков PNAS отчет о том, что за последние годы мертвые зоны в Балтийском море выросли с примерно 5000 км2 до более чем 60 000 км2.

Некоторые из причин увеличения числа мертвых зон могут быть связаны с использованием удобрений, крупными животноводческими фермами, сжиганием ископаемого топлива и сточными водами муниципальных очистных сооружений. [19]

Чесапикский залив [ править ]

Как сообщает National Geographic, в Чесапикском заливе на восточном побережье США в 1970-х годах была обнаружена одна из первых мертвых зон. Высокий уровень азота в Чесапикском заливе вызван двумя факторами: урбанизацией и сельским хозяйством. Западная часть залива заполнена фабриками и городскими центрами, которые выбрасывают азот в воздух. Атмосферный азот составляет около трети азота, попадающего в залив. Восточная часть залива является центром птицеводства, которое производит большое количество навоза ". [20]

«National Geographic» далее заявила: «С 1967 года Фонд Чесапикского залива руководил рядом программ, направленных на улучшение качества воды в заливе и ограничение стока загрязняющих веществ. В Чесапикском заливе до сих пор есть мертвая зона, размер которой меняется в зависимости от сезона и погоды». [20]

Река Элизабет, Вирджиния [ править ]

Элизабет реки Устье важно для Норфолк, штат Вирджиния , Chesapeake, Вирджиния , Вирджиния Бич, штат Вирджиния и Портсмут, штат Вирджиния . Он был загрязнен азотом и фосфором, а также токсичными отложениями от судостроительной промышленности, вооруженных сил, крупнейшего в мире предприятия по экспорту угля, нефтеперерабатывающих заводов, погрузочных доков, предприятий по ремонту контейнеров и т. Д., Поэтому рыба была «вне ограничений с 1920-х годов». . В 1993 году была сформирована группа, чтобы очистить его, взяв в качестве талисмана мумихога , и удалила тысячи тонн загрязненных отложений. В 2006 году была выкопана биологическая мертвая зона площадью 35 акров под названием Money Point, которая позволила рыбе вернуться, а водно-болотное угодье восстановиться. [21]

Озеро Эри [ править ]

Мертвая зона существует в центральной части озера Эри от востока от Пойнт-Пели до Лонг-Пойнта и простирается до берегов Канады и США. [22] Зона была замечена с 1950-х по 1960-е годы, но с 1970-х годов были предприняты усилия Канадой и США по сокращению загрязнения стока в озеро в качестве средства обращения вспять роста мертвой зоны. В целом уровень кислорода в озере плохой, только на небольшой территории к востоку от Лонг-Пойнт уровень выше. Наибольшее влияние недостаток кислорода оказывает на жизнь озер и рыболовство.

Нижнее устье Святого Лаврентия [ править ]

Мертвая зона существует в районе низовья реки Св. Лаврентия от востока реки Сагеней до востока от Бэ-Комо , самая большая зона на глубине более 275 метров (902 фута) отмечена с 1930-х годов. [23] Основное беспокойство канадских ученых вызывает воздействие рыбы, обнаруженной в этом районе.

Орегон [ править ]

У побережья мыса Перпетуа , штат Орегон, также есть мертвая зона, размер которой, по сообщениям 2006 года, составлял 300 квадратных миль (780 км²). [ необходима цитата ] Эта мертвая зона существует только летом, возможно, из-за ветров. На побережье Орегона также наблюдалась транспортировка гипоксической воды с континентального шельфа в прибрежные заливы. Это, по-видимому, вызвало интенсивность в некоторых областях климата Орегона, таких как поднятая вода, содержащая концентрацию кислорода, и восходящие ветры. [24] [25]

«Мертвая зона» Мексиканского залива [ править ]

Область временной гипоксической донной воды, которая наблюдается большую часть лета у побережья Луизианы в Мексиканском заливе [26], является самой большой повторяющейся гипоксической зоной в Соединенных Штатах. [27] Это происходит только в летние месяцы года из-за летнего потепления, региональной циркуляции, перемешивания ветров и большого расхода пресной воды. [28] Река Миссисипи , которая является водосбором 41% континентальной части Соединенных Штатов, сбрасывает стоки с высоким содержанием питательных веществ, таких как азот и фосфор, в Мексиканский залив. Согласно информационному бюллетеню 2009 года, созданному NOAA, «семьдесят процентов питательных веществ, вызывающих гипоксию, являются результатом этого обширного водосборного бассейна». [29], который включает в себя центр агробизнеса США - Средний Запад . Это кратковременное и сезонное состояние, но на картах обозначено как постоянное для максимального воздействия на политику. Сброс очищенных сточных вод из городских районов (с населением около 12 миллионов человек в 2009 г.) в сочетании с сбросом сельскохозяйственных стоков c. 1,7 миллиона тонн фосфора и азота в Мексиканский залив ежегодно. [29]Азот действительно необходим для повышения урожайности сельскохозяйственных культур, но растения неэффективно усваивают его, и часто используется больше удобрений, чем им действительно нужно. Таким образом, только часть внесенного азота попадает в посевы; а в некоторых областях это число составляет менее 20%. [30] Несмотря на то, что Айова занимает менее 5% водосборного бассейна реки Миссисипи, средний годовой сброс нитратов из поверхностных вод в Айове составляет от 204 000 до 222 000 метрических тонн, или 25% всех нитратов, которые река Миссисипи доставляет в залив. Мексики. [31]Экспорт из водораздела реки Раккун является одним из самых высоких в Соединенных Штатах с годовой урожайностью 26,1 кг / га / год, что является самой высокой потерей нитратов из 42 водоразделов Миссисипи, оцененных для отчета о гипоксии в Мексиканском заливе. [32] [33] В 2012 году Айова представила Стратегию сокращения содержания питательных веществ в штате Айова, которая «представляет собой научно-техническую основу для оценки и сокращения содержания питательных веществ в водах Айовы и Мексиканского залива. Она предназначена для направления усилий по сокращению содержания питательных веществ. в поверхностных водах как из точечных, так и из неточечных источников научным, разумным и рентабельным образом ". [34] Стратегия продолжает развиваться, используя добровольные методы для снижения отрицательного вклада штата Айова посредством информационно-пропагандистской работы, исследований и внедрения методов удержания питательных веществ. Для того , чтобы помочь уменьшить сельскохозяйственные стоки в Миссисипи бассейна, штат Миннесота принят MN Статут 103F.48 в 2015 году, также известный как «Buffer закона», который был разработан для осуществления обязательных пойменных буферов между сельхозугодий и общественных водных путей по всей территории штата Миннесота. Миннесота Совет водных и почвенных ресурсов (BWSR) опубликовала отчет 2019 января о том , что соблюдение «Buffer закона» достиг 99%.

Размер [ править ]

Площадь придонной воды с гипоксией, которая возникает в течение нескольких недель каждое лето в Мексиканском заливе, была нанесена на карту в большинстве лет с 1985 по 2017 год. Размер ежегодно изменяется от рекордного максимума в 2017 году, когда он составлял более 22 730 квадратных километров (8 776 квадратных миль). ) до рекордно низкого уровня в 1988 году в 39 квадратных километров (15 квадратных миль). [35] [26] [36] Мертвая зона 2015 года составила 16 760 квадратных километров (6 474 квадратных миль). [37] Нэнси Рабалайс из Морского консорциума университетов Луизианы в Кокодри, штат Луизиана, предсказала мертвую зону или гипоксическую зону.в 2012 году будет занимать площадь 17 353 квадратных километров (6700 квадратных миль), что больше, чем Коннектикут; однако, когда измерения были завершены, площадь придонной воды с гипоксией в 2012 году составила всего 7 480 км2. Модели, использующие поток азота из реки Миссисипи для прогнозирования зон «мертвой зоны», подвергались критике за то, что они были систематически высокими с 2006 по 2014 год, поскольку в 2007, 2008, 2009, 2011 и 2013 годах были предсказаны рекордные площади, которые так и не были реализованы. [38]

В конце лета 1988 г. мертвая зона исчезла, поскольку из-за сильной засухи сток в Миссисипи упал до самого низкого уровня с 1933 г. Во время сильных наводнений в бассейне реки Миссисипи, как и в 1993 г., «мертвая зона» резко увеличилась. по размеру примерно на 5000 км (3107 миль) больше, чем в предыдущем году » [39].

Экономическое влияние [ править ]

Некоторые утверждают, что мертвая зона угрожает прибыльному коммерческому и любительскому рыболовству в Мексиканском заливе. «В 2009 году стоимость коммерческого рыболовства в доках в Персидском заливе составляла 629 миллионов долларов. Почти три миллиона рыбаков-любителей дополнительно внесли около 10 миллиардов долларов в экономику Персидского залива, совершив 22 миллиона рыболовных поездок». [40] Ученые не пришли к единому мнению о том, что содержание питательных веществ отрицательно сказывается на рыболовстве. Граймс утверждает, что содержание питательных веществ улучшает рыболовство в Мексиканском заливе. [41] Кортни и др. выдвигают гипотезу, что нагрузка питательными веществами могла способствовать увеличению численности красного луциана в северной и западной частях Мексиканского залива. [42]

В 2017 году Университет Тулейна предложил грант в размере 1 миллиона долларов для выращивания сельскохозяйственных культур с меньшим количеством удобрений. [43]

История [ править ]

Креветочные траулеры впервые сообщили о «мертвой зоне» в Мексиканском заливе в 1950 году, но только в 1970 году, когда размер гипоксической зоны увеличился, ученые начали исследовать. [44]

После 1950 года преобразование лесов и водно-болотных угодий в сельское хозяйство и городские районы ускорилось. «В бассейне реки Миссури сотни тысяч акров лесов и водно-болотных угодий (66 000 000 акров) были заменены сельскохозяйственной деятельностью [...] В Нижнем Миссисипи одна треть лесов долины была превращена в сельское хозяйство в период с 1950 по 1976 год». [44]

В июле 2007 года у побережья Техаса была обнаружена мертвая зона, где река Бразос впадает в залив. [45]

Закон об энергетической независимости и безопасности 2007 г. [ править ]

Закон об энергетической независимости и безопасности 2007 года призывает к производству 36 миллиардов галлонов США (140 000 000 м 3 ) возобновляемого топлива к 2022 году, в том числе 15 миллиардов галлонов США (57 000 000 м 3 ) этанола на основе кукурузы, что в три раза превышает текущее производство, которое потребует аналогичного увеличения производства кукурузы. [46] К сожалению, план ставит новую проблему; Увеличение спроса на кукурузу приводит к пропорциональному увеличению стока азота. Хотя азот, который составляет 78% атмосферы Земли, является инертным газом, он имеет более химически активные формы, две из которых (нитрат и аммиак) используются для производства удобрений. [47]

По словам Фреда Боула , профессора физиологии сельскохозяйственных культур в Университете Иллинойса в Урбане-Шампейне , кукуруза требует больше азотных удобрений, потому что она дает больше зерна на единицу площади, чем другие культуры, и, в отличие от других культур, кукуруза полностью зависит от доступный азот в почве. Результаты, опубликованные 18 марта 2008 г. в Proceedings of the National Academy of Sciences , показали, что увеличение производства кукурузы для достижения цели в 15 миллиардов галлонов США (57 000 000 м 3 ) увеличит азотную нагрузку в мертвой зоне на 10–18 %. Это повысит уровень азота в два раза по сравнению с уровнем, рекомендованным Целевой группой по питательным веществам в воде бассейна Миссисипи / Мексиканского залива ( Программы сохранения водоразделов реки Миссисипи), коалиция федеральных, государственных и племенных агентств, которые наблюдают за мертвой зоной с 1997 года. Целевая группа заявляет, что для сокращения мертвой зоны необходимо 30% -ное сокращение стока азота. [46]

Отмена [ править ]

Восстановление бентосных сообществ в первую очередь зависит от продолжительности и тяжести гипоксических условий внутри гипоксической зоны. Менее суровые условия и временное истощение кислорода позволяют быстро восстанавливать бентосные сообщества в этом районе из-за восстановления бентосными личинками из соседних районов, при более длительных условиях гипоксии и более серьезном кислородном истощении, что приводит к более длительным периодам восстановления. [4] Восстановление также зависит от уровней стратификации в пределах области, поэтому сильно стратифицированные области в более теплых водах с меньшей вероятностью выздоровеют от бескислородных или гипоксических условий, а также более восприимчивы к гипоксии, вызванной эвтрофикацией. [4]Ожидается, что разница в способности восстановления и восприимчивости к гипоксии в стратифицированной морской среде усложнит усилия по восстановлению мертвых зон в будущем, если потепление океана продолжится.

Небольшие гипоксические системы с богатыми окружающими сообществами с наибольшей вероятностью восстановятся после притока питательных веществ, ведущего к остановке эвтрофикации. Однако, в зависимости от степени повреждения и характеристик зоны, крупномасштабное гипоксическое состояние также может восстановиться через десятилетие. Например, мертвая зона Черного моря , которая раньше была самой большой в мире, в значительной степени исчезла в период с 1991 по 2001 год после того, как удобрения стали слишком дорогими в использовании после распада Советского Союза и упадка централизованно планируемой экономики в Восточной и Центральной Европе . Рыболовство снова стало основным видом экономической деятельности в регионе. [48]

В то время как «очистка» Черного моря была в значительной степени непреднамеренной и включала сокращение использования трудно контролируемых удобрений, ООН выступала за другие виды очистки, сокращая крупные промышленные выбросы. [48] С 1985 по 2000 год в мертвой зоне Северного моря уровень азота снизился на 37%, когда политические меры стран, расположенных на реке Рейн, снизили сточные воды и промышленные выбросы азота в воду. Другие очистки проводились вдоль реки Гудзон [49] и залива Сан-Франциско . [3]

Другие способы разворота можно найти здесь .

См. Также [ править ]

  • Цветение водорослей
  • Аноксическое событие
  • Аноксические воды
  • Культурная эвтрофикация
  • Эвтрофикация
  • Убить рыбу
  • Гипоксия
  • загрязнение морской среды
  • Деоксигенация океана
  • Минимальная зона кислорода
  • Отключение термохалинной циркуляции

Заметки [ править ]

  1. ^ Aquatic Dead Zones Обсерватория Земли НАСА . Исправлено 17 июля 2010 г. Дата обращения 17 января 2010 г.
  2. ^ «NOAA: прогнозы« мертвой зоны »Мексиканского залива показывают неопределенность» . Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA). 21 июня 2012 . Проверено 23 июня 2012 года .
  3. ^ a b c Перлман, Дэвид (15 августа 2008 г.). «Ученые встревожены ростом мертвой зоны океана» . SFGate .
  4. ^ a b c d e Диас, RJ; Розенберг, Р. (15 августа 2008 г.). «Расширяющиеся мертвые зоны и последствия для морских экосистем». Наука . 321 (5891): 926–929. Bibcode : 2008Sci ... 321..926D . DOI : 10.1126 / science.1156401 . ISSN 0036-8075 . PMID 18703733 . S2CID 32818786 .   
  5. ^ a b «Цветение ужасно: загрязнение питательными веществами - растущая проблема на всем протяжении Миссисипи» . Экономист . 2012-06-23 . Проверено 23 июня 2012 года .
  6. ^ Дэвид В. Шиндлер; Джон Р. Валлентайн (2008). Чаша с водорослями: чрезмерное удобрение пресных вод и эстуариев мира . Эдмонтон, Альберта: Университет Альберты Press. ISBN 978-0888644848.
  7. ^ Кукурузный бум может расширить «мертвую зону» в Персидском заливе NBC News.msn.com
  8. ^ Пикард, GL и Эмери, WJ 1982. Описание Физическая океанография: Введение. Pergamon Press, Оксфорд, стр. 47.
  9. ^ Мора, C .; и другие. (2013). «Уязвимость биотики и человека к прогнозируемым изменениям в биогеохимии океана в 21 веке» . PLOS Биология . 11 (10): e1001682. DOI : 10.1371 / journal.pbio.1001682 . PMC 3797030 . PMID 24143135 .  
  10. ^ Милман, Оливер (2017-08-01). «Мясную промышленность обвиняют в самой большой« мертвой зоне »в Мексиканском заливе» . Хранитель . ISSN 0261-3077 . Проверено 4 августа 2017 . 
  11. ^ Фон Reusner, Лючия (1 августа 2017). "Mystery Meat II: Индустрия тихого разрушения американского хартленда" (PDF) . Могучая Земля . Проверено 4 августа 2017 года .
  12. ^ Helmenstine, Anne Marie (10 мая 2018). «Что нужно знать о мертвых зонах в океане» . ThoughtCo .
  13. ^ a b c d e Rabalais, Nancy N .; Тернер, Р. Юджин; Уайзман, Уильям Дж. (2002). «Гипоксия Мексиканского залива, также известная как« Мертвая зона » ». Ежегодный обзор экологии и систематики . 33 (1): 235–263. DOI : 10.1146 / annurev.ecolsys.33.010802.150513 . ISSN 0066-4162 . 
  14. ^ Диас, Роберт; Розенберг, Рутгер (1 января 1995 г.). «Морская бентическая гипоксия: обзор ее экологических последствий и поведенческой реакции бентической макрофауны» . Океанография и морская биология. Ежегодный обзор [Океаногр. Mar. Biol. Анну. Rev.] 33 : 245–303.
  15. ^ Андерсон, RS; Брубахер, LL; Кальво, Л. Рагон; Унгер, Массачусетс; Burreson, EM (1998). «Влияние трибутилолова и гипоксии на прогрессирование инфекций Perkinsus marinus и механизмы защиты хозяина у устриц, Crassostrea virginica (Gmelin)». Журнал болезней рыб . 21 (5): 371–380. DOI : 10.1046 / j.1365-2761.1998.00128.x . ISSN 0140-7775 . 
  16. ↑ Yong, Ed (6 июня 2011 г.). «Медузы перемещают пищевые сети океана, питая бактерии слизью и экскрементами» . Откройте для себя журнал . Проверено 4 октября 2018 года .
  17. ^ a b Ричардсон, Энтони Дж .; Бакун, Андрей; Hays, Graeme C .; Гиббонс, Марк Дж. (2009-06-01). «Поездка на медузах: причины, последствия и ответы руководства на более студенистое будущее» . Тенденции в экологии и эволюции . 24 (6): 312–322. DOI : 10.1016 / j.tree.2009.01.010 . ISSN 0169-5347 . PMID 19324452 .  
  18. ^ Карлескинт; Тернер; Маленький (2013). Введение в морскую биологию (4-е изд.). Брукс / Коул. п. 4. ISBN 978-1133364467.
  19. ^ «Мертвые зоны увеличились более чем в 10 раз за последнее столетие - Институт Балтийского гнезда» . www.balticnest.org . 2014-04-01 . Проверено 4 июня 2018 .
  20. ^ a b «Мертвая зона» . 2011-01-21.
  21. ^ Kobell, Rona (1 июля 2011). «Река Элизабет поднимается из глубин» . Bay Journal .
  22. ^ «Мертвые зоны» .
  23. ^ "Будут ли" мертвые зоны "распространяться в реке Святого Лаврентия?" . Архивировано из оригинала на 2013-06-26.
  24. ^ Гриффис, Роджер; Ховард, Дженнифер, ред. (2013). Океаны и морские ресурсы в условиях изменяющегося климата: Технический Вклад в 2013 Национальной оценке климата . Island Press. ISBN 978-1-61091-480-2.[ требуется страница ]
  25. ^ Чан, Ф .; Barth, JA; Lubchenco, J .; Киринчич, А .; Недели, H .; Петерсон, Вашингтон; Менге, Б.А. (15 февраля 2008 г.). «Появление аноксии в большой морской экосистеме Калифорнийского течения». Наука . 319 (5865): 920. Bibcode : 2008Sci ... 319..920C . DOI : 10.1126 / science.1149016 . PMID 18276882 . S2CID 43714208 .  
  26. ^ a b "NOAA: Прогнозы" мертвой зоны "Мексиканского залива показывают неопределенность" . Геологическая служба США (USGS). 21 июня 2012 года Архивировано из оригинала на 2016-04-11 . Проверено 23 июня 2012 года .
  27. ^ "Что такое гипоксия?" . Морской консорциум университетов Луизианы (LUMCON). Архивировано из оригинального 12 июня 2013 года . Проверено 18 мая 2013 года .
  28. ^ Rabalais, Нэнси (14 августа 2002). «Гипоксия Мексиканского залива, также известная как« Мертвая зона » . Ежегодный обзор экологии и систематики . 33 (1): 235–263. Doi : 10.1146 / annurev.ecolsys.33.010802.150513 .
  29. ^ a b «Мертвая зона: гипоксия в Мексиканском заливе» (PDF) . NOAA. 2009 . Проверено 23 июня 2012 года .
  30. ^ Dybas, Черил Lyn (июль 2005). «Мертвые зоны, распространяющиеся в Мировом океане» . Биология . 55 (7): 552–557. DOI : 10,1641 / 0006-3568 (2005) 055 [0552: DZSIWO] 2.0.CO; 2 .
  31. ^ Шиллинг, Кейт Э .; Весы, Роберт Д. (2000). «Связь концентраций нитратов в ручьях с землепользованием рядовых культур в Айове». Журнал качества окружающей среды . 29 (6): 1846. DOI : 10,2134 / jeq2000.00472425002900060016x .
  32. ^ Goolsby, Дональд А .; Battaglin, William A .; Aulenbach, Brent T .; Хупер, Ричард П. (2001). «Ввод азота в Мексиканский залив». Журнал качества окружающей среды . 30 (2): 329–36. DOI : 10,2134 / jeq2001.302329x . PMID 11285892 . 
  33. ^ "Совет попечителей водопроводных сооружений города Де-Мойн, штат Айова, истец против Совета наблюдателей округа Сак и др." (PDF) . Окружной суд США Северного округа Айовы, Западное отделение. 16 марта, 2015. Архивировано из оригинального (PDF) от 5 августа 2016 года . Проверено 9 марта 2017 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  34. ^ «Стратегия снижения содержания питательных веществ в штате Айова | Стратегия уменьшения содержания питательных веществ в штате Айова» . www.nutrientstrategy.iastate.edu . Проверено 16 октября 2018 .
  35. ^ «NOAA:« Мертвая зона »Мексиканского залива является самой большой из когда-либо измеренных» . Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA). 3 августа, 2017. Архивировано из оригинала на 2 августа 2017 года . Проверено 3 августа 2017 года .
  36. ^ Lochhead, Кэролин (2010-07-06). «Мертвая зона в заливе, связанная с производством этанола» . Хроники Сан-Франциско . Проверено 28 июля 2010 .
  37. ^ 2015 Размер гипоксической зоны Мексиканского залива , Река Миссисипи / Мексиканский залив Целевая группа по гипоксии, EPA, nd
  38. ^ Кортни, Майкл В .; Кортни, Джошуа М. (2013). «Прогнозы снова неверны в отношении зоны мертвой зоны - Мексиканский залив становится устойчивее к нагрузке питательными веществами». arXiv : 1307.8064 [ q-bio.QM ].
  39. ^ Лиза М. Фэирчайлд (2005). Влияние групп заинтересованных сторон на процесс принятия решений относительно мертвой зоны, связанной со стоком реки Миссисипи (магистр наук). Университет Южной Флориды (USF). п. 14.
  40. ^ «Неопределенность в прогнозах« мертвой зоны »Мексиканского залива» (пресс-релиз). NOAA. 21 июня 2012 . Проверено 25 сентября 2019 года .
  41. ↑ Граймс, Черчилль Б. (август 2001 г.). «Рыболовство и сток реки Миссисипи». Рыболовство . 26 (8): 17–26. DOI : 10,1577 / 1548-8446 (2001) 026 <0017: FPATMR> 2.0.CO; 2 .
  42. ^ Кортни, Джошуа М .; Кортни, Эми К .; Кортни, Майкл В. (21 июня 2013 г.). «Содержание питательных веществ увеличивает производство красного луциана в Мексиканском заливе» . Гипотезы в науках о жизни . 3 (1): 7–14–14. arXiv : 1306.5114 . Bibcode : 2013arXiv1306.5114C .
  43. ^ https://www.globenewswire.com/news-release/2017/12/19/1266358/0/en/Adapt-N-Wins-Tulane-Nitrogen-Reduction-Challenge-to-Reduce-Dead-Zones-What -s-Next.html
  44. ^ a b Дженни Бивальд; Анни Россетти; Джозеф Стивенс; Вэй Чей Вонг. Гипоксическая зона Мексиканского залива (Отчет).
  45. ^ Кокс, Тони (2007-07-23). «Эксклюзив» . Блумберг. Архивировано из оригинала на 2010-06-09 . Проверено 3 августа 2010 .
  46. ^ а б Потера, Кэрол (2008). «Топливо: цель кукурузного этанола возрождает опасения по поводу мертвой зоны» . Перспективы гигиены окружающей среды . 116 (6): A242 – A243. DOI : 10.1289 / ehp.116-A242 . PMC 2430248 . PMID 18560496 .  
  47. ^ «Мертвая вода». Экономист . Май 2008 г.
  48. ^ a b Ми, Лоуренс (ноябрь 2006 г.). «Возрождение мертвых зон» . Scientific American .
  49. ^ "Мертвые зоны", увеличивающиеся в Мировом океане , Джон Нильсен. 15 августа 2008 г., утреннее издание, NPR.

Ссылки [ править ]

  • Diaz, RJ; Розенберг, Р. (15 августа 2008 г.). «Расширяющиеся мертвые зоны и последствия для морских экосистем». Наука . 321 (5891): 926–929. Bibcode : 2008Sci ... 321..926D . DOI : 10.1126 / science.1156401 . PMID  18703733 . S2CID  32818786 .
  • Остерман, Лиза Э .; Пур, Ричард З .; Swarzenski, Peter W .; Тернер, Р. Юджин (2005). «Восстановление 180-летней записи естественных и антропогенных условий с низким содержанием кислорода из отложений континентального шельфа Луизианы». Геология . 33 (4): 329. Bibcode : 2005Geo .... 33..329O . DOI : 10.1130 / G21341.1 . S2CID  55361042 .
  • Тейлор, Ф.Дж.; Тейлор, штат Нью-Джерси; Уолсби, младший (1985). «Цветение планктонной диатомовой водоросли Cerataulina pelagica у побережья северо-востока Новой Зеландии в 1983 году и его вклад в сопутствующую смертность рыб и придонной фауны». Internationale Revue der gesamten Hydrobiologie und Hydrographie . 70 (6): 773–795. DOI : 10.1002 / iroh.19850700602 .
  • Морриси, диджей; Гиббс, ММ; Пикмер, ЮВ; Коул, Р.Г. (май 2000 г.). «Прогнозирование воздействий и восстановление участков морских ферм на острове Стюарт, Новая Зеландия, на основе модели Финдли – Уотлинга». Аквакультура . 185 (3–4): 257–271. DOI : 10.1016 / s0044-8486 (99) 00360-9 .
  • Потера, Кэрол (июнь 2008 г.). «Топливо: цель кукурузного этанола возрождает опасения по поводу мертвой зоны» . Перспективы гигиены окружающей среды . 116 (6): A242-3. DOI : 10.1289 / ehp.116-A242 . PMC  2430248 . PMID  18560496 .
  • Совет Миннесоты по водным и почвенным ресурсам (BWSR, 2018), http://bwsr.state.mn.us/buffers/
  • Статут Миннесоты о «буферном законе»: MN Statute 103F.48
  • Обновление BWSR, январь 2019 г .: http://bwsr.state.mn.us/buffers/Buffers_Public_Waters_Progress_Map.pdf

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Растущая мертвая зона подтверждена подводными роботами в Оманском заливе , Phys.org , апрель 2018 г.
  • Хенди, Ян (август 2017 г.), «мертвая зона» Мексиканского залива - это уже катастрофа, но ситуация может ухудшиться , The Conversation
  • Брайант, Ли (апрель 2015 г.), «Мертвые зоны» океана расширяются - и это означает катастрофу для рыб , The Conversation
  • Дэвид Stauth (Oregon State University), "гипоксический "мертвая зона" растет от Орегона берега", 31 июля 2006 года в Archive.today (архивный 2013-01-29)
  • Сьюзи Гринхалг и Аманда Зауэр (WRI), «Пробуждение« мертвой зоны »: инвестиции в сельское хозяйство, качество воды и изменение климата», 2003 г.
  • Рейес Тирадо (июль 2008 г.) Мертвые зоны: как удобрения в сельском хозяйстве убивают наши реки, озера и океаны . Публикации Гринпис. См. Также: «Мертвые зоны: как удобрения в сельском хозяйстве убивают наши реки, озера и океаны» . Гринпис Канады . 2008-07-07. Архивировано из оригинала на 2010-09-08 . Проверено 3 августа 2010 .
  • Отчет MSNBC о мертвых зонах , 29 марта 2004 г.
  • Джоэл Ахенбах, «Мертвая зона в Мексиканском заливе: ученые говорят, что площадь, не способная поддерживать морскую жизнь, близка к рекордным размерам» , The Washington Post , 31 июля 2008 г.
  • Джоэл Ахенбах, «Мертвые зоны» появляются в водах по всему миру: новое исследование оценивает их более чем в 400 » , The Washington Post , 15 августа 2008 г.

Внешние ссылки [ править ]

  • Морской консорциум университетов Луизианы
  • Отчет UN Geo Yearbook 2003 об азоте и мертвых зонах в веб-архиве Библиотеки Конгресса (архив 2 августа 2005 г.)
  • НАСА о мертвых зонах (спутниковые снимки)
  • Мертвая зона Мексиканского залива - мультимедиа
  • Наблюдение за гипоксией в Мексиканском заливе, NOAA, Джоэл Ахенбах у Wayback Machine (архивировано 9 октября 2007 г.)
  • NutrientNet at the Wayback Machine (архивировано 11 июля 2010 г.), онлайн-инструмент для торговли питательными веществами, разработанный Институтом мировых ресурсов и предназначенный для решения проблем эвтрофикации. См. Также веб-сайт PA NutrientNet, разработанный для программы торговли питательными веществами Пенсильвании.