Beardsley Tim - Śmierć w głębinach.pdf - świat nauki - joliet_

WIADOMOåCI I OPINIE

8 NAUKA I LUDZIE

15 SYLWETKA Mario Molina

TECHNIKA

BIZNES

W LICZBACH

W SKRîCIE

ANTY(PO)WAGA

CYBERåWIAT

POD LUP

åmier w g¸«binach

Co zrobi ze ãstref æmierciÓ

w Zatoce MeksykaÄskiej

si« coæ niepokojcego. St«ýenie tlenu w g¸«bszych war-

stwach wody jest bardzo niskie, czasami spada nawet

tak, ýe nie jest on moýliwy do wykrycia. Duszcy ãdywanÓ za-

bija lub wyp«dza wi«kszoæ mieszkaÄcw dna morskiego,

wærd ktrych s ryby, krewetki, ælimaki, kraby i rozgwiazdy.

Dno najbardziej dotkni«tych niedotlenieniem obszarw zato-

ki pokrywa si« czarnym osadem. W ostatnich latach leýca

u wybrzeýy Luizjany strefa niedotlenienia znacznie si« po-

wi«kszy¸a i osign«¸a rozmiary Archipelagu Hawajskiego.

Przyczyna tego zjawiska nie jest tajemnic. Missisipi, jedna

z dziesi«ciu najwi«kszych rzek æwiata, kaýdego roku wpompo-

wuje do Zatoki MeksykaÄskiej 580 km 3 wody. Jej dorzecze

obejmuje 40% obszaru 48 stanw USA. Badania prbek wody

i osadw dna morskiego wykaza¸y, ýe iloæ azotu w wodach

Missisipi oraz przylegajcej do niej Zatoki Atchafalaya potro-

i¸a si« od lat szeædziesitych, fosforu zaæ uleg¸a podwojeniu.

Zwi«kszone st«ýenia tych pierwiastkw, wyst«pujcych w for-

mach przyswajalnych dla jednokomrkowych organizmw,

powoduj nadmierny przyrost unoszcego si« pod powierzch-

ni morza fitoplanktonu Ð podstawy morskich piramid pokar-

mowych. Szcztki obumierajcych organizmw planktono-

wych i ich wydaliny opadaj na dno, gdzie staj si« pokarmem

dla bakterii zuýywajcych przy tym duýo tlenu.

Proces ten, nazywany eutrofizacj, znany jest dobrze ba-

daczom mrz i estuariw. Moýemy go rwnieý obserwowa

w basenach morskich o niewielkiej wymianie wd z oceana-

mi. Zatoka Chesapeake, Ba¸tyk, Adriatyk czy Morze Czarne

to tylko niektre z nich. Eutroficzny region Zatoki Meksy-

kaÄskiej jest jednak najwi«kszy na zachodniej p¸kuli. Ponad-

to jest on cz«æci obszaru zapewniajcego 40% po¸oww Sta-

nw Zjednoczonych. R. Eugene Turner z Louisiana State

University, ktry wraz z Nancy N. Rabalais z Louisiana Uni-

versities Marine Consortium prowadzi¸ pionierskie badania

MüODY KRAB udusi¸ si« w wodach Zatoki MeksykaÄskiej,

poniewaý tlen zabra¸y mu bakterie.

nad tym zjawiskiem, twierdzi, ýe rybacy i po¸awiacze krewe-

tek upatruj przyczyny zmniejszenia po¸oww w niedotle-

nieniu strefy w Zatoce MeksykaÄskiej.

Ekolodzy nazwali j ãstref æmierciÓ, lecz okreælenie to nie

do koÄca odpowiada prawdzie. ûycie jest w niej oczywiæcie

obecne, lecz w znaczny sposb zmienione. Powierzchnia mo-

rza wyglda normalnie, dno natomiast us¸ane jest martwy-

mi lub umierajcymi stworzeniami. ãPrzy silnym niedotle-

nieniu Ð jak stwierdzi¸a Rabalais Ð pokrywa si« cuchncymi

bakteriami siarkowymi. Strefa niedotlenienia najwi«ksze roz-

miary osiga latem, by potem w wyniku dzia¸ania jesiennych

sztormw zmale i ulec rozproszeniu.Ó

Prace Rabalais, Turnera i innych naukowcw dowodz ist-

nienia zaleýnoæci pomi«dzy zawartoæci azotu w wodach Mis-

sisipi, przyrostem masy glonw zwanych okrzemkani na dnie

a niedoborem tlenu w morzu. ãPrzebadaliæmy prbki osadw

dennych Ð twierdzi Turner Ð dysponujemy rwnieý danymi

o jakoæci wody z zatoki z 20 lat, w tym bardzo dok¸adnymi

z ostatnich 14 lat.Ó Informacje o jakoæci wody w Missisipi si«ga-

j po¸owy lat pi«dziesitych. Rabalais i Turner porwnali j

rwnieý pod wzgl«dem sk¸adu chemicznego z innymi duýymi

rzekami æwiata.

6å WIAT N AUKI StyczeÄ 1998

K aýdej wiosny w wodach Zatoki MeksykaÄskiej dzieje

1992

Ich prace, potwierdzajce zaleýnoæci pomi«dzy zawarto-

æci sk¸adnikw odýywczych, g¸wnie azotu, a niedotlenie-

niem niýszych partii wd oraz zmianami ekologicznymi, zo-

sta¸y pozytywnie przyj«te przez wi«kszoæ oceanografw.

ãZnane s juý przyczyny tego niepokojcego zjawiskaÓ Ð

twierdzi Rabalais. Ma¸o kto z naukowcw jest zreszt od-

miennego zdania. ãTurner i Rabalais zrobili kawa¸ dobrej ro-

boty Ð potwierdza Robert W. Howarth z Cornell University.

Ð Zmiany ekologiczne s z pewnoæci wywo¸ane niedotlenie-

niem, a ono z kolei podwyýszonym poziomem sk¸adnikw

odýywczych.Ó

Z badaÄ Rabalais i Turnera wynika, ýe kluczowym czynni-

kiem decydujcym o powstaniu strefy niedotlenienia jest sto-

sunek st«ýenia azotu do st«ýenia krzemianw w wodach uj-

æcia Missisipi. Poniewaý plankton w grnym biegu rzeki

wykazuje nadmiern aktywnoæ, to iloæ krzemianw zma-

la¸a. W rezultacie znacznie si« powi«kszy¸a iloæ azotu, a wraz

z tym ca¸kowita produkcja planktonu, wywo¸ujc efekt niedo-

tlenienia. Zmiana st«ýenia sk¸adnikw odýywczych moýe mie

jeszcze bardziej niebezpieczne skutki. Rabalais podejrzewa, ýe

w przeroæni«tym planktonie pojawi si« pierwotniaki z grupy

wiciowcw, o wiele bardziej szkodliwe od okrzemek. Rozkwit

toksycznych glonw, obserwowany na wi«kszoæci zanieczysz-

czonych morskich wybrzeýy, staje si« rwnieý powaýnym pro-

blemem w Zatoce MeksykaÄskiej. ãJesteæmy przekonani, ýe

dalsze zmiany st«ýenia sk¸adnikw odýywczych w wodach

zatoki znacznie pogorsz stan obecnyÓ Ð twierdzi Turner.

Strefa niedotlenienia Zatoki MeksykaÄskiej stanowi wiel-

kie wyzwanie dla polityki ochrony ærodowiska. Dok¸adne

okreælenie przyczyn nadmiaru azotu sta¸o si« powodem wie-

lu sporw. Wed¸ug U.S. Geological Survey za nadmiar azo-

tu w wodach Missisipi odpowiedzialne s w 56% sp¸ywaj-

ce z pl nawozy. Najwi«kszym ich rd¸em s p¸nocne tereny

na årodkowym Zachodzie, szczeglnie dorzecze Illinois. Ko-

lejne 25% pochodzi z odchodw zwierzt, a tylko 6% ze æcie-

kw miejskich i domowych. ãProblem z nadmiarem azotu

w wodach pojawi¸ si« wraz z rozpocz«ciem stosowania nawo-

zw sztucznychÓ Ð zapewnia Turner.

Sugestia, ýe to intensyfikacja upraw w tym spichrzu

Ameryki spowodowa¸a k¸opoty zwizane z niedotlenieniem

wd Zatoki MeksykaÄskiej, godzi w interesy rolnikw. Tur-

ner utrzymuje jednak, ýe 20% sp¸ywajcych do wd Missisi-

pi nawozw sztucznych z pl wystarczy, by spowodowa

niedotlenienie wd w Zatoce MeksykaÄskiej. Wielkie nadzie-

je budz nowe metody nawoýenia, ktre by moýe pozwol

na znaczne zmniejszenie sp¸ywu substancji odýywczych bez

obniýenia wydajnoæci upraw.

Pierwsze kroki w kierunku zrozumienia przyczyn powsta-

nia i opanowania strefy niedotlenienia zosta¸y juý poczynio-

ne Ð zauwaýa Don Scavia, kierownik programu badania wy-

brzeýa oceanicznego w National Oceanic and Atmospheric

Administration (NOAA) oraz szef grupy od kilku lat zajmu-

jcej si« niedotlenieniem wd Zatoki MeksykaÄskiej. Okazu-

je si«, ýe na powstawanie strefy niedotlenienia ãwywieraj

wp¸yw substancje odýywcze sp¸ywajce nawet z odleg¸oæci

1600 kmÓ. NOAA wraz z EPA przez kilka ostatnich lat finan-

sowa¸y badania nad stref niedotlenienia.

Mississippi River Basin Alliance (Stowarzyszenie Dorzecza

Missisipi), skupiajce uýytkownikw ziemi w tym rejonie, wraz

z Gulf Restoration Network (Ruchem na rzecz Oczyszczenia Za-

toki) skupiajcym ludzi morza po¸czy¸y si¸y w walce o obni-

ýenie poziomu azotu w wodach Missisipi. ãSame badania nie

rozwiý problemuÓ Ð uwaýa Cyntia M. Sarthou z Gulf

Restoration Network. Jej organizacja propaguje wærd farme-

rw ide« dobrowolnego ograniczenia stosowania nawozw

sztucznych. Mississippi River Basin Alliance z kolei koncen-

LUIZJANA

MISSISIPI

ZATOKA MEKSYKAÁSKA

1996

1997

STREFA NISKIEGO ST¢ûENIA TLENU (ý¸ty)

w Zatoce MeksykaÄskiej rozros¸a si« do 14 000 km 2 .

truje si« na zmniejszeniu iloæci azotu dostajcego si« do rzeki

ze rde¸ pozarolniczych. ãNiektrzy farmerzy uwaýaj, ýe

w obecnej sytuacji rodzi si« alternatywa: dobro ludzi albo ryb

Ð mwi Suzi Wilkins, cz¸onkini stowarzyszenia. Ð W rzeczy-

wistoæci to wybr mi«dzy interesami farmerw a rybakw.Ó

Latem ub. r. rozpocz«¸y si« szczeg¸owe badania strefy nie-

dotlenienia w aspekcie ekonomicznym i technicznym. Ich celem

jest okreælenie dynamiki przyrostu strefy, skutkw jej istnienia

oraz najbardziej efektywnego przeciwdzia¸ania. ãBadania b«d

uwzgl«dnia fakt, ýe konwencjonalne techniki nie doszacowu-

j wartoæci zasobw naturalnychÓ Ð wyjaænia Scavia.

Ich celem jest okreælenie, ile warto poæwi«ci, aby przywr-

ci rwnowag« ekologiczn w regionie. Trzeba b«dzie nauko-

wo stwierdzi, czy przyczyn obniýonych po¸oww ryb i krewe-

tek naleýy upatrywa w strefie niedotlenienia, czy moýe

w prze¸owieniu. ãNie moýemy polega na obiegowych opi-

niachÓ Ð uwaýa Andrew Solow z Woods Hole Oceanographic

Institution. Inny kierunek badaÄ skoncentrowany zostanie na

opracowaniu modelu komputerowego, ktry pozwoli oszaco-

wa efekty ograniczenia uýycia nawozw. ãTo tylko jedna

z moýliwoæci kontrolowania iloæci azotu sp¸ywajcego z woda-

mi MissisipiÓ Ð zauwaýa Scavia. Sugeruje, ýe istnieje moýli-

woæ stworzenia ch¸oncych jego nadmiar barier w postaci pa-

sw mokrade¸, odgraniczajcych rzek« od pl uprawnych.

Wyniki badaÄ opublikowane zostan po up¸ywie 18 mie-

si«cy. Jednak juý si« rozwaýa, co moýna by przedsi«wzi

w chwili obecnej. ãPoszukujemy rozwizania, ktre zadowo-

li¸oby wszystkich jak najszybciej Ð deklaruje Scavia. Ð Ta spra-

wa nie moýe czeka.Ó

Tim Beardsley

å WIAT N AUKI StyczeÄ 1998 7

Beardsley Tim - Śmierć w głębinach.pdf

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: