Bekend als plaatsen waar de meeste zeedieren niet kunnen overleven, wat is precies een dode zone? En hoe worden ze veroorzaakt?
In dit artikel bespreek ik met je, in gewoon Engels, wat een dode zone precies is, hoe ze worden veroorzaakt en de impact die ze kunnen hebben op het milieu.
Laten we beginnen.
Table of Contents
Wat is een Dead Zone?
– “Dode zone” is een meer voorkomende term voor hypoxie, die verwijst naar een verminderd zuurstofgehalte in het water.
Om dode zones te begrijpen, moet je eerst een beetje weten over zuurstof in de oceaan. Hoewel mensen onder water geen zuurstof kunnen inademen, kunnen vissen en krabben zuurstof opzuigen die in het water is opgelost.
In de meeste delen van de oceaan is de concentratie zuurstof opgelost in het water ongeveer 9 mg / L, hoewel er meer of minder opgeloste zuurstof kan zijn, afhankelijk van de waterdiepte en hoe warm het water is.
De meeste vissen beginnen de stress te voelen van het hebben van te weinig zuurstof om te ademen zodra de concentratie opgeloste zuurstof onder 5-7 mg / L daalt, terwijl hardere krabben en kreeften die op de zeebodem leven comfortabel kunnen zijn tot 4 mg / L opgeloste zuurstof of minder.
Gebieden met zuurstofarme aandoeningen – bekend als hypoxie – hebben opgeloste zuurstofconcentraties van slechts 2 mg / L of minder.
En met zulke lage zuurstofconcentraties worden de vissen en bodemdieren die normaal gesproken het gebied bewonen gedwongen om weg te gaan.
Deel deze afbeelding op uw site
Als de hypoxische omstandigheden echter plotseling optreden, is het resultaat vaak dat al dit zeeleven sterft ter plaatse, de zeebodem bezaaien met karkassen.
Vandaar dat deze zones van hypoxie bekend zijn geworden als “dode zones” en zijn in wezen biologische woestijnen zolang de hypoxische omstandigheden duren
Wat veroorzaakt een dode zone?
Zuurstof verdwijnt niet vanzelf uit het water – het raakt opgebruikt.
Dat gaat als volgt:
Terwijl vissen, krabben en de zeedieren die je kunt zien een deel van de zuurstof in het water verbruiken om te ademen, zijn ze ver in de minderheid door de zeedieren die je niet kunt zien – bacteriën.
Deze kleine organismen zijn zo overvloedig aanwezig in oceaanwater en de sedimentkolom dat het moeilijk voor te stellen kan zijn – er zijn miljoenen tot miljarden individuele cellen in elke druppel water of modder op de zeebodem.
En net als vissen en krabben moeten al deze bacteriële cellen ademen.
Het probleem ontstaat wanneer deze bacteriën sneller gaan ademen dan normaal.
Zie je wel…
Meestal gebruiken bacteriën zuurstof opgelost in het water terwijl ze organisch materiaal afbreken – vispoep, viskarkassen en, belangrijker nog, dood fytoplankton van het oceaanoppervlak.
Meestal regent het dode fytoplankton in een vrij langzaam tempo naar de oceaanbodem, wat op zijn beurt beperkt hoeveel voedselbacteriën moeten eten en hoeveel zuurstof ze uit het water zuigen.
Maar wanneer de omstandigheden aan het oceaanoppervlak veranderen, kan fytoplankton snel groeien in een proces dat bekend staat als een bloei.
Fytoplankton heeft twee belangrijke dingen nodig om te groeien: zonlicht en voedingsstoffen. Onder normale omstandigheden worden ze beperkt door voedingsstoffen – stikstof en fosfor kunnen moeilijk te vinden zijn in de oppervlakteoceaan, terwijl zonlicht overvloedig aanwezig is.
Dat verandert echter allemaal wanneer mensen stikstof- en fosforrijke kunstmest toevoegen aan velden, die vervolgens in rivieren uitmonden en uiteindelijk de oceaan bereiken.
Deel deze afbeelding op uw site
Overspoeld met de voedingsstoffen die ze nodig hebben om te groeien, bloeit fytoplankton tot ongelooflijke aantallen – en sterft dan snel en zinkt naar de bodem.
Dit dode, zinkende fytoplankton is een feest voor de bacteriën die in de waterkolom en op de zeebodem. Terwijl ze het fytoplankton verslinden, zuigen ze tegelijkertijd opgeloste zuurstof op uit het omringende water met een alarmerende snelheid.
Slechter voor vissen hebben bacteriën een veel lagere behoefte aan opgeloste zuurstof om te overleven – ze kunnen perfect gelukkig zijn met minder dan 0,5 mg / L, en veel soorten bacteriën vinden het niet erg, zelfs als de zuurstof zo laag wordt dat menselijke instrumenten er geen in het water kunnen detecteren.
Dit alles betekent dat bacteriën zuurstof uit het water zullen blijven zuigen, waardoor de hypoxische omstandigheden worden verlengd en verergerd, lang nadat vissen, krabben en het meeste andere zeeleven in het gebied zijn gestorven of gevlucht.
Om eerlijk te zijn voor mensen, zijn niet alle dode zones een direct gevolg van afvloeiing van kunstmest die een fytoplanktonbloei veroorzaakt.
Diepere delen van de oceaan, waar geen zonlicht is zodat fytoplankton niet kan groeien, zijn vaak rijk aan stikstof en fosfor.
In bepaalde delen van de wereld, tijdens bepaalde tijden van het jaar, stijgt dit diepe, voedselrijke water naar de oppervlakte in een proces dat bekend staat als opwelling – waardoor fytoplankton kan bloeien en de kettingreactie op gang komt die uiteindelijk leidt tot een dode zone.
Welke impact heeft een dode zone op het milieu?
De overkoepelende impact van een dode zone is dat het een biologische woestijn creëert, althans in termen van de biologie die je met het blote oog kunt zien.
Alles wat kan bewegen – vissen, krabben en kreeften – zal meestal proberen uit de dode zone te komen in de richting van wateren met meer opgeloste zuurstof, terwijl alles wat niet (of niet ver) kan bewegen – mosselen, oesters en kokkels – op zijn plaats zal sterven en het bacteriële feest verder zal voeden.
Het effect is echter het tegenovergestelde als het gaat om microbiële gemeenschappen.
Bacteriën, gevuld met veel voedsel, zullen snel groeien en zich vermenigvuldigen met de soorten bacteriën die het meest prominent zijn in de waterkolom die veranderen als reactie op de nieuwe overvloed aan voedsel.
Op grotere schaal kunnen dode zones ernstige schadelijke milieueffecten hebben. Dode zones komen vaak voor in zeer productieve kustgebieden die normaal gesproken de thuisbasis zijn van enorme populaties vissen, zeezoogdieren en bodemdieren.
Zodra een dode zone zich ontwikkelt, kan de impact wijdverspreid zijn als de voedselketen instort door een gebrek aan vis om als prooi te dienen voor grotere zeezoogdieren.
Bovendien behoren deze kustgebieden vaak tot de meest productieve visserij ter wereld, dus vissers lijden onder het feit dat de vispopulatie afneemt of zich buiten zijn favoriete habitat verplaatst.
De oorzaak van de dode zone zelf – fytoplankton – kan ook ecologisch schadelijk zijn.
Dezelfde afvloeiing van voedingsstoffen die de vorming van een dode zone veroorzaakt, stimuleert vaak de groei van giftig fytoplankton, dat vissen en zeezoogdieren kan doden die zich met hen voeden in oppervlaktewateren.
Dit giftige fytoplankton kan ook gevaarlijk zijn voor de mens, zowel direct door per ongeluk te worden ingenomen tijdens het zwemmen als indirect door het vergiftigen van vissen die worden gevangen voor voedsel.
Waar zijn de Dead Zones Around the World?
Dode zones kunnen overal ter wereld voorkomen, maar zijn meestal geconcentreerd langs kustlijnen, omdat dit is waar fytoplankton klaar is om te groeien zodra ze een overschot aan voedingsstoffen ontvangen en vissoorten het meest overvloedig zijn.
Een snelle blik op een kaart van dode zones zal onthullen dat ze de neiging hebben zich te vormen langs dichtbevolkte kustlijnen – opnieuw wijzend op de impact van door de mens bijgedragen voedingsstoffen op de oceaan als de meest voorkomende bron van dode zones.
Deel deze afbeelding op uw site
Enkele van ’s werelds meest ernstige en hardnekkige dode zones zijn bijvoorbeeld te vinden in de Chesapeake Bay van de VS, de Grote Meren en langs de kust van de Golf van Mexico, regio’s waar sprake is van zware landbouw en een overvloed aan industriële vervuiling in rivieren.
Deel deze afbeelding op uw site
De semi-ingesloten Noord- en Oostzee, evenals delen van de kust van China, worden ook getroffen door dode zones dankzij overmatige afvloeiing van voedingsstoffen door de landbouw.
Kleiner, less persistente dode zones worden ook gevonden langs de westkust van de VS en langs Korea en Japan.
Hoewel afvloeiing van kunstmest zeer waarschijnlijk bijdraagt aan de vorming van deze dode zones, zijn dit gebieden van de oceaan die seizoensgebonden opwelling ervaren die voedingsstoffen uit de diepe oceaan naar de oppervlakte brengt die fytoplanktonbloei mogelijk maken.
Kunnen Dead Zones nieuw leven worden ingeblazen?
Ik heb goed nieuws voor je…
Dode zones zijn niet noodzakelijkerwijs permanent zodra ze zich ontwikkelen. Na een fytoplanktonbloei zullen de bacteriën in de zeebodem uiteindelijk hun feest uitputten en zal het opgeloste zuurstofgehalte van het water langzaam weer normaal worden terwijl het zich mengt met omringende zuurstofrijke wateren door grootschalige oceaanstromingen.
Bekijk dit eens:
Een grote dode zone in de Zwarte Zee verdween in de jaren 1990 nadat een piek in de prijs van kunstmest de hoeveelheid die boeren gebruikten beperkte.
Wat op zijn beurt de hoeveelheid stikstof en fosfor verminderde die van velden naar rivieren en uiteindelijk naar de zee liep.
Dat is echter niet het einde van dit verhaal…
Het probleem waarmee de wereld op dit moment wordt geconfronteerd met dode zones is dat de invoer van voedingsstoffen in de oceaan is voortgezet.
Wat leidt tot steeds frequentere fytoplanktonbloei die bacteriën voortdurend van meer voedsel voorziet – waardoor ze het zuurstofwater voortdurend kunnen uitputten, zelfs als zuurstofrijk water langzaam wordt gemengd.
Over de hele wereld werken beleidsmakers, milieugroepen en boeren samen om te proberen grenzen te stellen aan de hoeveelheid voedingsstoffen die in de oceaan worden gewassen.
Deze samenwerkingen hebben betrekking op het verminderen van het gebruik van kunstmest, het verbeteren van de afvalwaterzuivering langs belangrijke stroomgebieden en het monitoren van nutriëntenniveaus in belangrijke kustgebieden en baaien.
Een belangrijk voorbehoud is dat dode zones naar verwachting slechter zullen worden naarmate de wereldwijde oceaantemperaturen warmer worden, omdat warmer water niet zoveel opgeloste zuurstof kan bevatten als kouder water.
Als gevolg hiervan kunnen dode zones die niet worden verzacht door de nutriënteninput te verminderen, in het gebied groeien naarmate de snelheid van het mengen van zuurstof uit niet-aangetaste wateren in de toekomst vertraagt.
