Alarmující pokles kyslíku v jezerech po celém světě

Voda je základem života na Zemi. Přesto v posledních desetiletích dochází k znepokojivému trendu, který by mohl mít dalekosáhlé důsledky pro vodní ekosystémy i lidstvo samotné. Tento fenomén, často přehlížený ve stínu jiných environmentálních problémů, si zaslouží naši plnou pozornost.

Podle rozsáhlé studie publikované v odborném časopise Nature, koncentrace rozpuštěného kyslíku v jezerech po celém světě klesá alarmujícím tempem. Výzkumníci analyzovali data z více než 400 jezer na různých kontinentech a zjistili, že za posledních 40 let došlo k výraznému poklesu obsahu kyslíku jak v povrchových, tak v hlubokých vodách.

Konkrétní čísla jsou znepokojivá: od roku 1980 klesla koncentrace kyslíku v povrchových vodách jezer v průměru o 5,5 procenta, zatímco v hlubokých vodách byl zaznamenán pokles o ohromujících 18,6 procenta. To představuje rychlost úbytku, která je 2,75krát až 9,3krát vyšší než u oceánů.

„Zjištění jsou skutečně alarmující,“ říká Kevin Rose, profesor z Rensselaer Polytechnic Institute a jeden z hlavních autorů studie. „Jezera jsou citlivými indikátory environmentálních změn a současný pokles kyslíku signalizuje vážné narušení jejich ekosystémů.“

Co stojí za tímto dramatickým poklesem? Vědci identifikovali několik klíčových faktorů:

Primárním viníkem je klimatická změna. Se stoupajícími teplotami se snižuje rozpustnost kyslíku ve vodě - jednoduše řečeno, teplejší voda dokáže udržet méně kyslíku. Výzkum ukázal, že za každý stupeň Celsia oteplení klesá schopnost vody zadržovat kyslík přibližně o 1,1 procenta. Vzhledem k tomu, že povrchové vody jezer se v průměru oteplují o 0,38 stupně Celsia za desetiletí, dopad na kyslíkové hladiny je značný.

Teplejší klima také zesiluje teplotní stratifikaci jezer - proces, při kterém se vytváří vrstvy vody s různými teplotami. Tato stratifikace funguje jako bariéra, která brání míchání vody mezi povrchem a hlubšími vrstvami, což omezuje distribuci kyslíku do hlubších částí jezera.

Nadměrný přísun živin, zejména dusíku a fosforu z hnojiv, odpadních vod a průmyslových zdrojů, způsobuje eutrofizaci - proces, při kterém dochází k přemnožení řas a sinic. Když tyto organismy odumírají a rozkládají se, spotřebovávají obrovské množství kyslíku, což vede k vytváření tzv. „mrtvých zón“ s minimálním nebo nulovým obsahem kyslíku.

„Je důležité pochopit, že tyto faktory nepůsobí izolovaně,“ vysvětluje Stephen Jane, další z autorů studie. „Jedná se o komplexní souhru různých procesů, které se navzájem posilují a urychlují úbytek kyslíku.“

Pokles koncentrace kyslíku má závažné důsledky pro vodní ekosystémy:

Ryby a další vodní organismy jsou extrémně citlivé na hladiny kyslíku. Mnoho druhů, zejména těch chladnomilných jako jsou lososi či pstruzi, potřebuje pro přežití vysoké koncentrace kyslíku. Při poklesu pod kritickou hranici dochází k jejich úhynu nebo migraci do jiných oblastí, což narušuje celý potravní řetězec.

S úbytkem kyslíku dochází k posunu ve složení vodních společenstev. Druhy tolerantní k nízkým hladinám kyslíku (jako některé druhy kaprů nebo invazivní druhy) získávají konkurenční výhodu nad původními druhy, což vede k homogenizaci biodiverzity.

Nízké hladiny kyslíku mění chemické procesy v jezerech. V bezkyslíkatém (anoxickém) prostředí se aktivují bakterie, které produkují metan - skleníkový plyn s 28krát vyšším potenciálem zadržovat teplo než oxid uhličitý. Jezera se tak paradoxně mohou stát významnými zdroji skleníkových plynů, čímž dále přispívají ke klimatické změně.

„Vytváří se zde nebezpečná zpětná vazba,“ upozorňuje Peter Leavitt, limnolog z University of Regina. „Klimatická změna snižuje obsah kyslíku v jezerech, což vede k vyšším emisím metanu, které dále zesilují klimatickou změnu.“

Jezera nejsou pouze domovem vodních organismů - jsou také klíčovými zdroji pitné vody, potravy a rekreace pro miliony lidí po celém světě. Pokles kyslíku ohrožuje tyto ekosystémové služby několika způsoby:

Nízké hladiny kyslíku podporují uvolňování živin a toxických látek ze sedimentů na dně jezer. To může vést k vyšším koncentracím těžkých kovů, fosforu a dalších polutantů ve vodě, což komplikuje a prodražuje proces úpravy pitné vody.

Kombinace teplejší vody, stratifikace a nízkého obsahu kyslíku vytváří ideální podmínky pro masivní rozvoj sinic, které mohou produkovat nebezpečné toxiny. Tyto toxiny představují zdravotní riziko pro lidi i zvířata a mohou způsobit uzavření pláží, zákazy rybolovu a kontaminaci zdrojů pitné vody.

Pokles biodiverzity a zhoršení kvality vody má přímé ekonomické důsledky pro komunity závislé na jezerech. Rybářský průmysl, turismus a rekreační aktivity jsou ohroženy, což může vést k významným ekonomickým ztrátám v postižených oblastech.

Zajímavým aspektem studie je zjištění, že úbytek kyslíku neprobíhá všude stejným tempem. Výzkumníci identifikovali významné regionální rozdíly:

Jezera v tropických oblastech vykazují nejrychlejší pokles koncentrace kyslíku. Je to způsobeno kombinací rychlejšího oteplování a přirozeně vyšších teplot, které snižují rozpustnost kyslíku.

Jezera ve vysokých nadmořských výškách jsou také obzvláště zranitelná. Horské oblasti se oteplují rychleji než globální průměr, což vede k intenzivnějšímu úbytku kyslíku v těchto ekosystémech.

Jezera v blízkosti velkých městských aglomerací čelí dvojímu tlaku - kromě klimatických změn jsou zatížena také zvýšeným přísunem živin a znečišťujících látek, což dále zhoršuje problém s kyslíkem.

„Tato regionální variabilita je důležitá pro pochopení celkového obrazu,“ vysvětluje Curt Stager, paleoklimatolog z Paul Smith's College. „Některé ekosystémy jsou na pokraji kolapsu, zatímco jiné jsou zatím relativně stabilní. To nám umožňuje identifikovat nejzranitelnější oblasti a zaměřit tam naše ochranářské úsilí.“

Navzdory závažnosti situace existují možnosti, jak trend zvrátit nebo alespoň zmírnit jeho dopady:

Základním předpokladem je snížení emisí skleníkových plynů v souladu s Pařížskou dohodou. Omezení globálního oteplování je klíčové pro zpomalení úbytku kyslíku v jezerech.

Efektivnější čištění odpadních vod, omezení používání hnojiv v zemědělství a vytváření nárazníkových zón kolem jezer může výrazně snížit eutrofizaci a s ní spojený úbytek kyslíku.

Zdravé pobřežní vegetace, mokřady a příbřežní lesy fungují jako přirozené filtry, které zachycují živiny a znečišťující látky před tím, než se dostanou do jezera. Jejich obnova a ochrana je účinnou strategií pro zlepšení kvality vody.

V některých případech mohou pomoci i přímé technologické intervence, jako je umělé provzdušňování nebo míchání vodního sloupce. Tyto metody jsou však nákladné a představují spíše dočasné řešení než dlouhodobou strategii.

Kontinuální sledování stavu jezer a další výzkum jsou nezbytné pro pochopení dynamiky úbytku kyslíku a vyhodnocení účinnosti ochranných opatření.

„Nemůžeme si dovolit čekat,“ zdůrazňuje Rose. „Každý rok odkladu znamená další zhoršení situace a zvyšuje riziko nevratných změn v jezerních ekosystémech.“

Existují povzbudivé příklady úspěšných intervencí, které ukazují, že obnova je možná:

Po desetiletích silného znečištění a rozsáhlých mrtvých zón vedla kombinace přísnější regulace odpadních vod, omezení používání fosfátových pracích prostředků a lepších zemědělských postupů k významnému zlepšení kvality vody a zvýšení obsahu kyslíku.

Mezinárodní spolupráce při ochraně tohoto významného evropského jezera vedla k dramatickému snížení přísunu živin a postupnému zlepšení kyslíkových podmínek.

Odklon odpadních vod a modernizace čistíren v okolí Seattlu pomohly obnovit zdraví tohoto městského jezera, které bylo v 60. letech minulého století silně eutrofizované.

Tyto příklady ukazují, že s vhodnou kombinací politické vůle, vědeckých poznatků a společenské angažovanosti je možné trend zvrátit.

Pokles koncentrace kyslíku v jezerech představuje vážnou hrozbu pro vodní ekosystémy i lidskou společnost. Není to však neřešitelný problém. Máme vědecké poznatky, technologie i příklady úspěšných intervencí, které ukazují cestu vpřed.

Klíčem k úspěchu je integrovaný přístup, který kombinuje globální opatření proti klimatické změně s lokálními a regionálními strategiemi zaměřenými na specifické podmínky jednotlivých jezer. Vyžaduje to spolupráci mezi vědci, politiky, průmyslem a veřejností.

Jezera jsou nejen cennými ekosystémy, ale také citlivými indikátory zdraví naší planety. Jejich současný stav je varováním, které bychom měli brát vážně. Zároveň nám však dává příležitost k přehodnocení našeho vztahu k vodním zdrojům a k přijetí udržitelnějších způsobů jejich využívání a ochrany.

Čas jednat je nyní, dokud jsou změny ještě reverzibilní. Budoucnost našich jezer - a s nimi i značné části sladkovodních ekosystémů planety - závisí na rozhodnutích, která učiníme dnes.

Zdroj