Tyrėjai įvardija, kad tokios vietos susiformuoja dėl keleto priežasčių. Tačiau jų susidarymą iš esmės nulemia eutrofikacija – procesas, per kurį dėl pernelyg didelio maistinių medžiagų kiekio vandenyje sparčiai ima augti dumbliai, kitaip tariant, vanduo pradeda „žydėti“. Savo ruožtu eutrofikaciją iš esmės sukelia azotas ir fosforas – pagrindinės cheminių žemės ūkyje naudojamų trąšų sudedamosios dalys.
Trūksta deguonies
Žuvų išnykimo priežastys gali būti įvairios, tačiau vienas iš veiksnių yra hipoksija. Tai reiškinys, kai vandens telkinyje ištirpusio deguonies kiekis nukrenta žemiau tam tikros ribos. Vandenyje nesant pakankamai deguonies, žuvys ir daugelis kitų jūros gyvybės formų gali masiškai išgaišti, todėl tokia teritorija lieka beveik be gyvybės, skelbia inžinerijos ir technologijų žurnalas E&T.
Tokios vietos dar vadinamos „negyvosiomis zonomis“, bedeguonėmis zonomis“, „dykumomis“ arba „mirties zonomis“.
Aplinkos apsaugos agentūra teigia, kad, kaip rodo tokių vietų pavadinimai, gyvybei dėl deguonies stygiaus čia išlikti sunku, todėl tokiose bedeguonėse vietose aptinkamos tik anaerobinės bakterijos ir keletas kitų organizmų, kurie „kvėpuoja“ ne deguonimi, o kitu oksidantu.
Pagrindinė priežastis – eutrofikacija
National Geographic paaiškina, kad „negyvosios zonos“ atsiranda dėl eutrofikacijos proceso, kuris vyksta, kai į vandens telkinį patenka per daug maistinių medžiagų, pavyzdžiui, fosforo ar azoto. Šios medžiagos skatina organizmų, vadinamų cianobakterijomis arba melsvabakterėmis, taip pat dumblių, fitoplanktono augimą. Kai šių maistinių medžiagų yra per daug, cianobakterijos, dumbliai ar fitoplanktonas pradeda augti nekontroliuojamai, vanduo pradeda „žydėti“.
Kaip paaiškina E&T, ilgainiui šie dumblių žiedai bei kiti organizmai žūsta ir nugrimzta į upės, ežero ar vandenyno dugną. Ten juos suskaido ir sunaudoja bakterijos, pasitelkdamos daug deguonies. Kuo daugiau deguonies sunaudoja bakterijos, tuo labiau vandenyje trūksta šio elemento ir kitoms rūšims sunku išgyventi.
Lemia žemės ūkyje naudojamos trąšos
Žmogaus veikla yra pagrindinė priežastis, dėl kurios šių maistinių medžiagų – fosforo ir azoto – perteklius yra išplaunamas į vandens telkinius. Dėl to „negyvosios zonos“ dažnai yra netoli apgyvendintų pakrančių, rašo National Geographic.
Eutrofikacijos atvejų iš esmės daugėja dėl intensyvios žemės ūkio veiklos, pramonės ir gyventojų skaičiaus augimo. Vykstant šiems trims procesams išsiskiria dideli azoto ir fosforo kiekiai. Šios maistinės medžiagos patenka į orą, dirvožemį ir vandenį.
Skirtinguose pasaulio regionuose išsiskiria skirtingas šių maistinių medžiagų kiekis. Išsivysčiusiose šalyse, pavyzdžiui, JAV ar Europos Sąjungos valstybėse, eutrofikaciją labiausiai skatina intensyvus gyvulių mėšlo ir cheminių trąšų naudojimas žemės ūkyje. Su lietumi ar dėl drėkinimo būdų nuotekos iš didelių žemės ūkių patenka į upelius ir kitus vandens telkinius.
Besivystančiose Lotynų Amerikos, Azijos ir Afrikos šalyse prie eutrofikacijos daugiausia prisideda nevalytos nuotekos iš kanalizacijos ir pramonės. Gamyklų ir nuotekų įrenginių veikla mažiau reglamentuota nei išsivysčiusiose šalyse, todėl kartais nuotekos tiesiog išpilamos į upelius, upes, ežerus, jūras ar kitus vandenis.
E&T pabrėžia, kad hipoksija (arba anoksija, kai vandenyje visai nėra deguonies) gali įvykti natūraliai. Tam tikrose vandenyno vietose dėl jų padėties ir riboto naujo vandens pritekėjimo yra mažai deguonies. Vis dėlto pabrėžiama, kad bene didžiausias „negyvųjų zonų“ reiškinio kaltininkas yra dirbtinių trąšų naudojimas žemės ūkyje.
Vienos iš didžiausių „negyvųjų zonų“ – Baltijos jūroje
Šiuo metu nustatyta daugiau nei 400 „negyvųjų zonų“ visame pasaulyje. Per pastaruosius 50 metų jų smarkiai padaugėjo: nuo maždaug 10 užfiksuotų atvejų 1960 m. iki mažiausiai 169 atvejų 2007 m. Dauguma pasaulio „negyvųjų zonų“ yra rytinėje Jungtinių Amerikos Valstijų pakrantėje, Baltijos šalių, Japonijos ir Korėjos pusiasalio pakrantėse, rašo National Geographic.
Viena iš didžiausių žmogaus nulemtų „negyvųjų zonų“ yra Meksikos įlankoje. Ji tęsiasi nuo Luizianos iki Teksaso. Šios „negyvosios zonos“ dydis svyruoja nuo maždaug 5 000 iki apytiksliai 22 000 km2.
Didžiausia „negyvoji zona“ planetoje yra Arabijos jūroje (apie apie 160 000 km2). Ji iš esmės yra natūrali, nors jos plotas didėja dėl klimato kaitos.
Net septynios iš dešimties didžiausių pasaulyje „negyvųjų zonų“ yra Baltijos jūroje. Jų bendras plotas siekia apie 70 000 km2 – tai yra daugiau nei visa Lietuvos teritorija.
Aplinkos apsaugos agentūra pabrėžia, kad per kiek daugiau nei šimtą metų „negyvosios zonos“ Baltijos jūroje padidėjo nuo 5000 iki 70 000 km2, o dar prieš 150 metų hipoksijos greičiausiai nė nebuvo.
„Deguonies sąlygos kai kuriose pakrantėse, kuriose buvo imtasi būtinų priemonių maistinių ir organinių medžiagų prietakai į Baltijos jūrą sumažinti, pagerėjo. Tačiau hipoksija išlieka pagrindine daugelio pakrančių sistemų problema. Prieš 150 metų tokios zonos Baltijos jūroje neegzistavo, o dabar sudaro beveik 17 proc. jos ploto“, – komentuoja Aplinkos ministerijos Taršos prevencijos politikos grupės vyr. specialistė Agnė Lukoševičienė.
Lemia keletas priežasčių
Anot Aplinkos apsaugos agentūros, „bedeguonių zonų“ formavimąsi lemia Baltijos jūros uždarumas, kuris riboja deguonimi prisotinto druskingo vandens patekimą iš Šiaurės jūros, taip pat vandens stratifikacija – pasiskirstymas sluoksniais, dėl ko deguonis iš paviršiaus negali patekti į priedugnį.
„Įnešamas vanduo iš Šiaurės jūros dėl didesnio druskų kiekio yra sunkesnis, todėl plūsta priedugniu, aprūpindamas giliausias jūros vietas deguonimi. Iki 1980-ųjų druskingų vandenų įtekėjimai į Baltijos jūrą būdavo fiksuojami nuo šešių iki septynių kartų per dešimtmetį, tačiau pastaraisiais dešimtmečiais jų dažnumas ženkliai sumažėjo“, – skelbia Aplinkos apsaugos agentūra.
Pabrėžiama ir tai, kad „negyvosios zonos“ plėtimąsi dar labiau skatina dėl žmogaus ūkinės veiklos, ypač trąšų naudojimo, suintensyvėjusi Baltijos jūros eutrofikacija ir klimato kaita. Mat, šiltėjant vandeniui ir daugėjant maistingųjų medžiagų telkinyje, sparčiau vystosi dumbliai, fiksuojami intensyvesni vandens „žydėjimo“ atvejai. Į dugną nusėdusiam dideliam kiekiui organinių medžiagų suskaidyti naudojamas deguonis, o jūros priedugnio sluoksniams neatsinaujinant vandeniu iš Šiaurės jūros – deguonies visai nelieka.
Projekto Po bangom, kuris edukuoja visuomenę apie vandens problemas, interneto svetainėje paaiškinama, kaip trąšos iš ūkių pasiekia jūrą.
„Dalis jų patręšus laukus nuteka į artimiausius vandens telkinius, tarp jų – upes, o tuomet upės įtekėdamos į jūrą kartu atneša ir azotą bei fosforą. Šių medžiagų poveikis itin stipriai jaučiamas Baltijos jūroje – tačiau ne todėl, kad jos pakrantėse naudojama daugiausiai trąšų. Stiprią eutrofikaciją Baltijos jūroje iš esmės lemia tai, kad į ją įteka daugybė upių, o pati jūra yra labai uždara ir menkai susisiekia su Atlanto vandenynu, tad vanduo joje retai atsinaujina. Šitaip cheminė tarša Baltijoje kaupiasi“, – paaiškinama Po bangom.
National Gegraphic dėmesys atkreipiamas ir į tai, kad „negyvųjų zonų“ problemą dar labiau paaštrino ir per didelė Baltijos jūros menkių žvejyba. Menkės minta šprotais – mažomis, į silkes panašiomis žuvimis, kurios minta mikroskopiniu zooplanktonu, o šis – dumbliais. Mažiau menkių ir daugiau šprotų reiškia daugiau dumblių ir mažiau deguonies. Besiplečiančios „negyvosios zonos“ pradeda pasiekti menkių veisimosi vietas giluminiuose vandenyse ir kelia dar didesnį pavojų šiai rūšiai.
Žala ir žmogui, ir aplinkai
Po bangom atkreipia dėmesį ir į galimą eutrofikacijos žalą žmogui: „Dumbliai išskiria toksinus, kurie gali būti pavojingi žmogaus ir kitų organizmų sveikatai. Eutrofikacijos paveiktos vietos tampa netinkamos maudytis (ką jau kalbėti apie pūvančių dumblių kvapą), o keliaudami mitybos grandine dumblių išskirti toksinai gali pasiekti žmogų per jūros gėrybes – valgant eutrofikuotose zonose pagautus moliuskus“.
Aplinkos apsaugos agentūra akcentuoja hipoksijos daromą žalą aplinkai. Teigiama, kad dėl deguonies stygiaus išnyksta jūros dugne gyvenantys bestuburiai, dėl to nukenčia ir jais mintančios žuvys bei kiti vandens gyvūnai. Be to, Baltijos jūroje deguonies trūkumas kelia grėsmę menkėms, nes šios žuvys neršia gilesnėse, druskingesnėse ir hipoksinėse tampančiose vietose.
Pabrėžiama ir tai, kad vis sparčiau keičiantis klimatui ir nemažėjant eutrofikacijai, tikėtina, kad hipoksija gali ir toliau didėti, ypač Suomijos įlankoje ir pietrytinėje Baltijos jūros dalyje.
Sprendimų ne vienas, tačiau problemos sprendimo kelias – ilgas
Ieškomi įvairūs būdai spręsti eutrofikacijos problemą Baltijos jūroje ir Kuršių mariose. Mokslininkai tiria galimybes valyti vandenį plūduriuojančiomis augalų salomis, sugeriančiomis azoto ir fosforo perteklių, arba vandenį filtruojančiais moliuskais. Tačiau kelias, panašu, dar ilgas. Labai svarbi ir visuomenės pagalba. Atsakingas ūkininkavimas ir organinių ūkių rėmimas, mažesnis skalbimo priemonių su azoto ir fosforo junginiais naudojimas ir teisingas nuotekų valymas padeda sumažinti azoto ir fosforo patekimą į Baltijos jūrą, rašo Po Bangom.
E&T pabrėžia, kad sprendimas „negyvosioms zonoms“ pašalinti atrodo akivaizdus. Jei vyriausybės paprasčiausiai uždraustų naudoti trąšas ir neleistų nuotekoms patekti į vandenį, pagrindinė problemos priežastis būtų pašalinta.
Škotijos jūrų mokslo asociacijos profesorius Polas Tetas paaiškina, kad jei būtų sustabdytas trąšų patekimas į vandenis kai kurios „negyvosios zonos“ išnyktų vos per metus, ypač jei jos yra gana mažos ir koncentruotos.
„Vandenyno srovės tiesiog perkelia daugiau deguonies prisotinto vandens į tas vietas, kurios nukentėjo nuo aplinkos taršos, ir jūros dugnas vėl gali atsigauti“, – teigia jis.
Tačiau reali situacija, anot profesoriaus, yra sudėtingesnė. Nes net jei šiandien visiškai nustotume naudoti trąšas, į dirvožemį jau patekęs jų kiekis reiškia, kad šių medžiagų nuotėkis tęsis dar daugelį metų.
Be to, dar didesnė problema yra ta, kad uždrausti trąšas būtų didžiulis politinis ir ekonominis iššūkis. Ūkininkai visame pasaulyje, augindami pasėlius, naudoja šias medžiagas, todėl priversti juos atsisakyti jų būtų labai sunku.
Vis dėlto yra dalykų, kuriuos galima padaryti siekiant geriau kontroliuoti trąšų naudojimą žemės ūkyje.
Iš dalies tai susiję su švietimu ir drėkinimo metodais, dėl kurių ūkininkai trąšas naudotų atsakingiau. Laukuose taip pat galima pasodinti tokių augalų, kurie sugertų maistinių medžiagų perteklių. Be to, būtų galima kontroliuoti, kaip iš laukų išleidžiamas vanduo ir užtikrinti, kad visos nuotekos būtų valomos.
