Syrebrist är ett globalt miljöproblem som i synnerhet drabbar kustområden och leder till att havsbottnens biologiska mångfald minskar och till och med försvinner helt. Indirekt försvagar syrebristen också fiskbestånden och ökar sannolikheten för blomning av blågröna alger vilket negativt påverkar användningen av kustområdena för rekreationsändamål. Den del av Östersjön som lider av syrebrist anses vara det största “döda havsområdet” som människan orsakat.
– Den näringsbelastning som orsakats av människan har haft en avgörande inverkan på Östersjöns tillstånd under 1900-talet, och stora områden lider fortfarande av dessa gamla misstag. Det ekologiska tillståndet har redan förbättrats på vissa områden där tillförseln av näringsämnen tack vare skyddsåtgärder har minskat. Trots det fann vår undersökning inga tecken på att syrebristen i Skärgårdshavet håller på att avta, säger Sami Jokinen, studiens huvudförfattare och forskare vid Åbo universitet.
Forskarna kom till slutsatsen att den globala uppvärmningen är en av anledningarna till syrebristen, eftersom den fortgår trots att tillförseln av näringsämnen minskar.
– Den globala uppvärmningen kommer att förvärra syrebristen i havsområdena eftersom syre har lägre löslighet i varmt vatten. Då ytvattnet värms upp ökar också skiktningen i vattenmassan. Det är inte den globala uppvärmningen som är den främsta orsaken till den nuvarande syrebristen, men den gör att området läker mycket långsammare, säger biträdande professor Tom Jilbert från Helsingfors universitet som medverkade i undersökningen.
För att ta reda på vad som ligger bakom syrebristen tog forskarna flera meter långa sedimentprover från havsbottnen. Proverna visar hur miljöförhållandena i Skärgårdshavet har förändrats. Forskarna undersökte med hjälp av kemiska och strukturella analyser för första gången hur syreförhållandena i området har varierat under de senaste 1 500 åren.
– Klimatet i området har varierat avsevärt under denna tidsperiod. Den medeltida värmeperioden är en särskilt viktig period för undersökningen eftersom klimatet då var ungefär lika varmt som nu, men näringsbelastningen som människan orsakade var fortfarande liten, säger Jokinen.
– En av undersökningens mest intressanta upptäckter var att syrebristen under de senaste decennierna är betydligt större än under någon tidigare undersökt tidsperiod. Detta är till stor del på grund av den näringsbelastning människan orsakat, säger Jilbert.
Forskarna fann tecken på att syrebrist förekom också under den medeltida värmeperioden, men de anser att den nuvarande situationen är mer grav än den någonsin tidigare varit.
Svårt att stoppa spridningen av syrebristen
Undersökningsmaterialet visade att den nuvarande syrebristen började öka redan i början av 1900-talet. Enligt forskarna är detta överraskande, eftersom 1950-talet allmänt taget har ansetts vara den tidsperiod då syrebrist började sprida sig i Östersjön, i samband med att näringsbelastningen började öka.
– Vi upptäckte dessutom att den postglaciala landhöjningen gör vissa kustområden mer sårbara för syrebrist än tidigare. Vi hittade också tecken på att den näringsbelastning som orsakas av människan ökade redan under sekelskiftet mellan 1800- och 1900-talet, något som sannolikt bidrog till att syrebristen uppstod, säger Jokinen.
Alltför höga halter av näringsämnen i vattnet har långvariga konsekvenser för kustområdena, vilket betyder att det är svårt att hindra spridningen av syrebristen. Flodvatten för med sig näringsämnen från fastlandet till havet, och detta leder till kraftigare algblomningar i havsområdet. När algerna dör sjunker de till havsbottnen, där bakterier använder sig av syre från vattnet för att bryta ner den döda algmassan.
– Om näringsbelastningen som människan orsakar minskar, kan man vänta sig att algblomningarna försvagas och syrebristen avtar. Men på de områden som lider av svår syrebrist försämras havsbottnens förmåga att binda fosfor och fosforhalten i ytvattnet ökar, vilket leder till att tillväxten av blågröna alger som binder kväve direkt från luften försnabbas. Till följd av detta hålls den totala mängden kväve och fosfor hög också efter att man har lyckats minska näringsbelastningen. Det är en sorts självaccelererande ond cirkel och det kan ta decennier att bryta den, säger Jilbert.
Idag, och förmodligen också i framtiden, upprätthålls syrebristen av den näringsbelastning som orsakas av jordbruk, av den fosfor som frigörs från havsbottnen och av den globala uppvärmningen.
– Det är positivt att många av länderna i Östersjöns avrinningsområde avsevärt har minskat på näringsbelastningen. Vi har redan sett tecken på att vissa områden håller på att återhämta sig. Att bättre förstå effekterna av näringsbelastningen och klimatförändringen är till stor hjälp i planeringen av framtida skyddsåtgärder i Östersjön, konstaterar Jilbert.
Artikel
A 1500-year multiproxy record of coastal hypoxia from the northern Baltic Sea indicates unprecedented deoxygenation over the 20th century. Sami A. Jokinen, Joonas J. Virtasalo, Tom Jilbert , Jérôme Kaiser, Olaf Dellwig, Helge W. Arz, Jari Hänninen, Laura Arppe, Miia Collander, and Timo Saarinen. DOI: doi.org/10.5194/bg-15-3975-2018
Video:
Oxygen loss in the coastal Baltic Sea is “unprecedentedly severe”
av European Geosciences Union