Що таке мінімальна зона кисню?

Також відома як тіньова зона, мінімальна киснева зона [OMZ] є найнижчою зоною концентрації кисню в морській воді океану. Залежно від місцевих обставин ОМЗ відбувається на глибині приблизно від 200 до 1500 м [660-4920ft]. ОМЗ зазвичай знаходяться вздовж західного узбережжя континентів, тому вони знаходяться в усьому світі. Біологічні та фізичні процеси взаємодіють одночасно. Біологічні процеси знижують концентрацію кисню, тоді як фізичні процеси обмежують змішування цієї води з навколишніми водами. Це створює пул води, в якому концентрація кисню падає нижче 2мг / л з нормального діапазону 4-6м / л.

Фізичні та біологічні процеси

Взагалі більш теплі води концентрують менше кисню, ніж холодніші води, тоді як поверхневі води океану концентрують кисень, близький до рівноваги з атмосферою Землі. Вода, як правило, піддається дощу органічної речовини зверху, оскільки вода переміщується з змішаного шару в термоклін. Кисень використовується аеробними бактеріями для подачі, отже, знижує його концентрацію у воді. Таким чином, концентрація кисню в глибоких водах залежить від його концентрації, а на поверхні - віднімання збідненого морськими організмами.

Концентрація кисню вище в глибокому океані, завдяки полярній області постачання холодних, глибоких вод, багатих киснем. Це також пов'язано з низьким споживанням кисню морськими організмами, які рідко зустрічаються в таких зонах. Існує, однак, більш низький рівень постачання киснем води і підвищені темпи споживання кисню в глибинах між ними. Змішування вод вітрових циркуляцій субтропічних обертів і поверхневих вод дозволяє забезпечити підживлення кисню в цих водах. Розподіл кисневих мінімумів зони відкритого океану, як правило, контролюється місцевими біологічними та фізичними процесами, а також широкомасштабним океанським обігом.

Життя в зоні мінімуму кисню

Організми розвивалися, щоб жити навколо і в ОМЗ, незважаючи на те, що є низька концентрація кисню. До них відносяться кальмар вампірів ( Vampyroteuthis infernalis ) і гігантський червоний мизид ( Gnathophausia ingens ). Ці організми мають особливі адаптивні властивості, щоб впоратися з меншою кількістю кисню, або ж більш ефективно витягувати кисень з води. Наприклад, деякі розвивають зябра з величезною площею поверхні і вузькою відстанню крові до води. Це ефективне в ліквідації кисню з води і для ефективної системи кровообігу з більш високою потужністю і високої концентрації крові білка (гемоціаніну), який легко огулює кисень. Деякі бактерії використовують процес денітрифікації, де вони використовують нітрат замість кисню. Це знижує концентрацію нітратів як важливого поживного речовини.

Роль мінімальних зон кисню

Ці зони регулюють продуктивність і структуру екологічного співтовариства глобального кисню. Наприклад, в ОМЗ біля західного узбережжя Південної Америки гігантські бактеріальні килимки відіграють важливу роль у регіонах, де дуже багато багатих рибних промислів. Внаслідок постійних змін клімату з потенційними розбіжностями для екосистем і людей, моделі земних систем прогнозують значне скорочення кисню та інших фізико-хімічних змінних в океані.