Какво е минимална зона на кислород?

Също известна като зона на сянка, кислородната минимална зона [OMZ] е най-ниската зона на концентрация на кислород в морската вода на океана. В зависимост от местните обстоятелства, OMZs се случват на дълбочина от около 200 до 1500 м [660-4920ft]. ОМЗ обикновено се намират по протежението на западния бряг на континентите и по този начин се намират по целия свят. Биологичните и физическите процеси се взаимодействат едновременно. Биологичните процеси намаляват концентрацията на кислород, докато физическите процеси ограничават смесването на тази вода с околните води. Това създава басейн с вода, в която концентрацията на кислород пада под 2mg / l от нормалните граници от 4-6m / l.

Физични и биологични процеси

Обикновено по-топлите води концентрират по-малко кислород от по-студените води, докато повърхностните океански води концентрират кислорода близо до равновесие със земната атмосфера. Водата обикновено е изложена на дъжд от органична материя отгоре, тъй като водата се изнася от смесения слой в термоклина. Кислородът се изразходва от аеробни бактерии за храна, следователно намалява концентрацията му във вода. Така концентрацията на кислород в дълбоките води зависи от нейната концентрация, докато на повърхността се изважда изчерпаното от морските организми.

Концентрацията на кислород е по-висока в дълбокия океан, благодарение на полярния регион, доставящ студени и дълбоки води, богати на кислород. Това се дължи и на ниската консумация на кислород от морските организми, които рядко се срещат в такива зони. Съществува обаче по-ниска степен на снабдяване с кислород и повишени нива на консумация на кислород в дълбините между тях. Смесването на водите от вятърните циркулации на субтропичния зъб и повърхностните води дава възможност за снабдяване с кислород в тези води. Разпределението на кислородните зони на открито в океана обикновено се контролира от местни биологични и физични процеси, а също и от широкомащабно океанско движение.

Живот в минимална зона на кислород

Организациите са се развили, за да живеят наоколо и в ОМЗ въпреки факта, че има ниска концентрация на кислород. Те включват вампир калмари ( Vampyroteuthis infernalis ) и гигантски червен мизид ( Gnathophausia ingens ). Тези организми имат специални адаптивни свойства, за да се справят с по-малкото количество кислород или по-ефективно да извличат кислород от водата. Например, някои развиват хрилете с огромна повърхностна площ и тясна дифузия между кръвта и водата. Това е ефективно в елиминирането на кислород от водата и за ефективна кръвоносна система с по-висок капацитет и кръв, която е силно концентрирана от протеин (хемоцианин), който лесно кисели киселини. Някои бактерии използват денитрификационен процес, където използват нитрат вместо кислород. Това намалява концентрацията на нитрати като важен хранителен елемент.

Роля на минималните зони на кислорода

Тези зони регулират продуктивността и структурата на екологичната общност на световния кислород. Например, в OMZ край западното крайбрежие на Южна Америка, гигантски бактериални рогозки играят важна роля в регионите, които са изключително богати на риболов, тъй като там се намират бактериалните рогозки с размера на Уругвай. Поради продължаващото изменение на климата с потенциални разклонения за екосистеми и хора, моделите на земните системи проектират значително намаляване на кислорода и други физико-химични променливи в океана.