一個科學(xué)家小組建議將水生生物缺氧問題列入"地球邊界"清單。"地球邊界"的最新形式描述了九個領(lǐng)域，這些領(lǐng)域規(guī)定了"人類可以世世代代繼續(xù)發(fā)展和繁榮的閾值"。

到目前為止，行星邊界包括氣候變化、海洋酸化、平流層臭氧消耗、全球磷和氮循環(huán)干擾、生物多樣性喪失速度、全球淡水使用、土地系統(tǒng)變化、氣溶膠負(fù)荷和化學(xué)污染。 行星邊界示意圖（Azote/斯德哥爾摩復(fù)原力中心/CC BY-NC-ND 3.0/Richardson 等人，2023 年）

美國倫斯勒理工學(xué)院淡水生態(tài)學(xué)家凱文-羅斯（Kevin Rose）領(lǐng)導(dǎo)的研究小組擔(dān)心，這份清單忽略了地球最重要的極限之一。

"觀察到的地球淡水和海洋生態(tài)系統(tǒng)的脫氧現(xiàn)象代表了另一個地球邊界過程，"它對地球生態(tài)和社會系統(tǒng)的完整性至關(guān)重要，既調(diào)節(jié)又響應(yīng)其他地球邊界過程的持續(xù)變化。"作者寫道："與其他行星邊界過程相比，氧氣臨界閾值正在以相當(dāng)?shù)乃俣冉咏?quot;

水中溶解氧濃度下降的原因有很多。例如，溫度較高的水域無法容納那么多的溶解氧，而隨著溫室氣體排放使空氣和水溫持續(xù)升高，超過其長期平均值，表層水域越來越無法容納這種重要元素。

溶解氧被水生生物耗盡的速度也可能快于生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)者的補(bǔ)充速度。農(nóng)業(yè)和家庭化肥、污水和工業(yè)廢料等有機(jī)物和營養(yǎng)物質(zhì)的大量涌入引發(fā)的藻類大量繁殖和細(xì)菌繁殖，會迅速消耗掉可用的溶解氧。

在最糟糕的情況下，氧氣會變得非?？萁?，微生物會窒息而死亡，通常還會帶走較大的物種。隨后，不依賴氧氣的微生物種群以死亡的有機(jī)物為食，其密度不斷增加，減少了光照，限制了光合作用，使整個水體陷入惡性、窒息性循環(huán)，即富營養(yǎng)化。

水體脫氧也是由水體中各層密度差的增加引起的。這種增加可歸因于表層水的變暖速度快于深層水，以及融化的冰降低了海洋表層的鹽度。

這些層越分明，水柱各層之間的運(yùn)動就越少，而水下生物的垂直層正是依賴于這種運(yùn)動。這些密度波動為含氧表層水進(jìn)入深層提供了動力，如果沒有這種以溫度為動力的運(yùn)輸，水生環(huán)境低層的通風(fēng)就會停止。

所有這些都對水生生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴(yán)重破壞，而我們?nèi)祟惖氖澄?、水、收入和福祉都依賴于其中的許多生態(tài)系統(tǒng)。

論文作者呼吁全球共同努力，監(jiān)測和研究地球"藍(lán)色"部分的脫氧情況，同時制定政策，防止快速脫氧和我們已經(jīng)開始面臨的相關(guān)挑戰(zhàn)。

他們寫道："減少溫室氣體排放、養(yǎng)分徑流和有機(jī)碳輸入（例如原始污水負(fù)荷）將減緩或可能逆轉(zhuǎn)脫氧現(xiàn)象。擴(kuò)大地球邊界框架，將脫氧作為一個邊界，[將有助于]集中這些努力。"

這篇論文以"視角"的形式發(fā)表在《自然-生態(tài)學(xué)與進(jìn)化》（Nature Ecology & Evolution）上。