jak jsme spojeni s hlubokým oceánem? – Blog o rybářství

jak jsme spojeni s hlubokým oceánem?  – Blog o rybářství

Autor: Dana Sackett, Ph.D.

Hluboké moře je největší a jedno z nejunikátnějších stanovišť na planetě. Studie o hlubinách oceánu, které byly kdysi považovány za nedotčené a mimo dosah lidských dopadů, nedávno prokázaly opak. Tento vzdálený, ale překvapivě rozmanitý ekosystém se ukazuje být více propojený s lidskými aktivitami na povrchu Země, než jsme původně tušili.

Zdroj: Ramirez-Llodra et al. 2010

V 60. letech 20. století přinesla Rachel Carson nové povědomí o dopadech rozšířeného používání chemikálie způsobující rozsáhlé škody na životním prostředí. Její kniha, SilentSpring, pomohl podnítit hnutí směrem k ochraně životního prostředí. Chemická látka zdůrazněná v její knize, DDT, je nyní pouze jednou z mnoha chemikálií uvedených jako perzistentní organické polutanty (často zkráceně nazývané POPs), které byly zakázány nebo mají extrémně omezené použití po celá desetiletí (některé příklady, o kterých zde mluvíme, zahrnují PCB nebo polychlorované látky). bifenyly a PBDE nebo polybromované difenylethery). Navzdory tomu, že se v posledních desetiletích nepoužívaly, se perzistence a přeprava těchto chemikálií na velké vzdálenosti pro hluboké moře ukazuje jako problematická.

Kniha z roku 1962, která pomohla vyvolat hnutí. Zdroj

Vědci například našli PCB a PCBE v organismech shromážděných ze dvou nejhlubších míst na planetě, z příkopů Kermadec a Mariana (v hloubce od 7 000 m do 10 000 m). Ještě znepokojivější je, že mnoho z těchto hlubokomořských tvorů mělo koncentrace 50krát vyšší, než jaké byly naměřeny u krabů z jednoho z nejvíce znečištěných říčních systémů v Číně. Zatímco vědci charakterizovali toxicitu PCB a PCBE pro vnitrozemské, pobřežní a mělčí mořské ekosystémy, zůstává nejasné, jak tyto neočekávaně vysoké koncentrace ovlivňují hlubinné ekosystémy.

Vrchol, umístění a hloubky příkopů Mariana a Kermadec. Dno, relativní hloubky oceánských vrstev, včetně hadalové zóny (pojmenované podle Háda, podsvětí v řecké mytologii). Zdroj

Další ohromující nález, plasty, o kterých je známo, že absorbují organické znečišťující látky, jako jsou PCB a PBDE (což znamená, že tyto znečišťující látky ulpívají na plastech), byly nalezeny v žaludcích mořských organismů sesbíraných ze šesti nejhlubších oceánských příkopů na planetě, z nichž některé jsou od sebe vzdáleny přes 9000 mil. V nejhlubších místech na Zemi v Marianském příkopu mělo 100 % organismů shromážděných a zkoumaných výzkumníky ve svém trávicím traktu plastová vlákna (popisovaná jako ekvivalentní tomu, jako by člověk měl mělký 6,5 stop dlouhý polypropylenový lano).

Mapa zobrazující oceánské příkopy hluboké až 10 km, kde vědci našli drobné krevety, které požily mikroplasty. Zdroj

Předpoklad, že hluboký oceán je příliš vzdálený na to, aby byl ovlivněn lidmi, pramení částečně z myšlenky, že těmto chemikáliím by trvalo tisíciletí, než by se rozptýlily a potopily přibližně 4 000 až 11 000 m od povrchu oceánu k samotnému mořskému dnu. . Potápějící se oceánské částice známé jako mořský sníh (který může zahrnovat fytoplankton, zooplankton, detritus nebo výkaly) mohou tyto chemikálie akumulovat a sestupovat vodním sloupcem o něco rychleji na základě velikosti a hustoty částic. Například větší a těžší částice nebo skupiny částic přilepené k sobě budou klesat mnohem rychleji než menší částice. Tyto rychlosti potápění se však výrazně zpomalují, jak částice dosahují stále větších hloubek kvůli rostoucí hustotě mořské vody a tlaku a protože se z částice ztrácí materiál, když klesá.

Potápějící se oceánské částice zahrnují širokou škálu tvaru, pórovitosti a dalších charakteristik, které mohou ovlivnit tok potápění (červená čára). Zjednodušený model ukazuje, že koule představující buď pevné částice nebo agregáty produkované v osluněné eufotické zóně klesají rychlostí předpokládanou Stokesovým zákonem. Zpomalují, když dosahují větších hloubek kvůli jejich zmenšujícímu se objemu a zvyšující se hustotě vody, dokud úplně nezmizí. Kredit za snímky částic: Dr. Colleen Durkinová. Zdroj: Caroline Giering et al. 2019

Tyto skutečnosti vědce zarazily, jak přesně se znečišťující látky, které vytvořili lidé před necelým stoletím, už dostali na mořské dno. Vědci spekulovali, že škodlivé chemikálie mohou ulpívat na masách úlomků a odpadků, které mohou klesat z povrchu do nejhlubších hloubek v řádu měsíců, mnohem rychleji, než se očekávalo pro samotné chemikálie nebo částice. Znečišťující látky se také mohou rychleji dostat na mořské dno tím, že se svezou s mořskými organismy, které vertikálně migrují vodním sloupcem. Tito mořští živočichové by mohli hromadit znečišťující látky dýcháním a krmením v mělčích vodách a poté je vypouštět do odpadu, zatímco obývají hlubší hloubku, nebo z jejich mršin poté, co se potopí na mořské dno. Bylo také pozorováno, že větší potápějící se částice známé jako částice organické hmoty (POM) poměrně rychle klesají nesoucí rtuť produkovanou v povrchových vodách do nejhlubších příkopů v oceánu.

Plastový ledový sáček nalezený expedicí NOAA do Marianského příkopu v roce 2016. Tento snímek byl pořízen v hloubce 36 000 stop, o více než míli hlouběji, než je vysoký Mount Everest. Úřad pro průzkum a výzkum oceánů NOAA. Zdroj

Zatímco o procesech, které způsobují akumulaci znečišťujících látek v hlubinách moře, stále není mnoho známo, studie zde diskutované ukazují, že naše akce na povrchu Země jsou úzce spojeny i s nejhlubšími a nejvzdálenějšími částmi oceánu. Uvědomění si této skutečnosti je nezbytné pro zajištění zdraví tohoto obrovského a životně důležitého ekosystému, který je zásadní pro udržení zemského klimatu.

Reference a další zdroje:

Carolin Giering SL, Cavan EL, Basedow SL, Briggs N, Burd AB, Darroch LJ, Guidi L, Irisson JO, Iversen MH, Kiko R, Lindsay D, Marcolin CR, McDonnell AMP, Moller KO, Passow U, Thomalla S, Trull TW, počkej AM. 2019. Odhady potopení organických částic v oceánu z optických zařízení in situ. Přední. Mar. Sci. https://doi.org/10.3389/fmars.2019.00834.

Drazen JC, Smith ČR, Gjerde KM, Haddock SHD, Carter GS, Choy CA, Clark MR, Dutrieux P, Goetze E, Hauton C, Hatta M, Koslow JA, Leitner AB, Pacini A, Perelman JN, Peacock T, Sutton TT , Watling L, Yamamoto H. 2020. Při hodnocení environmentálních rizik hlubinné těžby je třeba vzít v úvahu středovodní ekosystémy. PNAS 30:17455-17460.

Froescheis O, Looser R, Cailliet GM, Jarman WM, Ballschmiter K. 2000. Hlubina moře jako konečné globální propady polotěkavých perzistentních organických polutantů? Část I: PCB v povrchových a hlubinných rybách žijících v severním a jižním Atlantiku a v kaňonu Monterey Bay (Kalifornie). Chemosphere 40(6): 651-60.

Jamieson AJ, Malkocs T, Piertney SB, Fujii T, Zhang Z. 2017. Bioakumulace persistentních organických polutantů v nejhlubší oceánské fauně. Příroda, ekologie a evoluce 1:1-4.

Kaiser KLE, Palabrica VS. 1991. Index údajů o toxicitě Photobacterium phosphoreum. Water Pollution Research Journal of Canada 26:361-431.

Jamieson AJ, Brooks LSR, Reid WDK, Piertney SB, Narayanaswamy BE, Linley TD. 2019. Mikroplasty a syntetické částice požité hlubokomořskými amfipody v šesti nejhlubších mořských ekosystémech na Zemi, Královská společnost OpenScience 6: 180667. http://dx.doi.org/10.1098/rsos.180667

Le JT, Levin LA, Carson RT. 2017. Začlenění ekosystémových služeb do environmentálního managementu hlubinné těžby. Deep Sea Research II 137:486-503.

Miyake H, Shibata H, Furushima Y. 2011. Studie hlubinného odpadu pomocí nástrojů pro pozorování v hlubinách. In: Omori K, Guo X, Yoshie N, Fujii N, Handoh IC, Isobe A, Tanabe S, ed. Mezioborová studia na chemii životního prostředí – mořské environmentální modelování a analýza Terrapub. str. 261-269.

Ramirez-Llodra E, Brandt A, Danovaro R, De Mol B, Escobar E, Německá ČR. Levin LA, Martinez Arbizu P, Menot L, Buhl-Mortensen P, Narayanaswamy BE, Smith ČR, Titsor DP, Tyler PA, Vanreusel A, Vecchione M. Hluboké, rozmanité a rozhodně odlišné: jedinečné atributy největšího světového ekosystému. Biogeosciences, 7, 2851-2899, 2010. doi:10.5194/bg-7-2851-2010

Ramirez-Llodra E, Tyler PA, Baker MC, Bergstad OA, Clark MR, Escobar E, Levin LA, Menot L, Rowden AA, Smith ČR, Van Dover CL. 2011. Člověk a poslední velká divočina: vliv člověka na hluboké moře. PLoS One 6(8): e22588.

Simon M, Grossart HP, Schweitzer B, Ploug H. 2002. Mikrobiální ekologie organických agregátů ve vodních ekosystémech. vodní mikrob. Ecol. 28, 175-211. doi: 10.3354/ame028175

Storelli MM, Losada S, Marcotrigiano GO, Roosens L, Barone G, Neels H, Covaci A. 2009. Známky kontaminace pesticidy polychlorovanými bifenyly a organochlorovými pesticidy v hlubinných rybách ze Středozemního moře. Environmental Research 109 (7): 851-856.

Sun C, Soltwedel T, Bauerfeind E, Adelman DA, Lomann R. 2016. Hloubkové profily persistentních organických polutantů v severním a tropickém Atlantském oceánu, Environmental Science and Technology 50: 6172−6179.

Sun R, Yuan J, Sonke JE a kol. 2020. Produkce methylrtuti v horních oceánech se hromadí v hluboké fauně Marianského příkopu. Nat Commun 11:3389.

Turner JT. 2015. Fekální pelety zooplanktonu, mořský sníh, fytodetritus a biologická pumpa oceánu. Prog. Oceanogr. 130, 205-248. doi: 10.1016/j.pocean.2014.08.005

Van Dover CL, Grassle JF, Fry B, Garit RH, Starczak VR. 1992. Stabilní izotopový důkaz pro vstup organického materiálu pocházejícího z odpadních vod do hlubinné potravní sítě. Nature 360: 153-156.

WhiteFM. 1991 Strojírenství s tokem viskózních kapalin, 616. New York, NY: McGraw Hill.

Zhang X, Lohmann R, Sunderland EM. 2019. Poly- a perfluoralkylové látky v mořské vodě a planktonu z okraje severozápadního Atlantiku. Environmental Science and Technology 53: 12348-12356.

https://www.chicagotribune.com/nation-world/ct-ocean-pollution-deepest-trenches-20170213-story.html

https://www.smithsonianmag.com/smart-news/study-shows-deepest-parts-ocean-are-polluted-plastic-180969049/)

https://www.worldatlas.com/articles/life-and-work-of-rachel-carson-the-author-of-silent-spring.html

Leave a Reply

Your email address will not be published.