Was Ist Eine Sauerstoffminimumzone?

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Auch als Schattenzone bekannt, ist die Sauerstoffminimumzone [OMZ] die niedrigste Sauerstoffkonzentrationszone im Meerwasser des Ozeans. Abhängig von den örtlichen Umständen geschieht die OMZ in Tiefen von etwa 200 bis 1,500m [660-4920ft]. OMZs werden normalerweise entlang der westlichen Küste der Kontinente gefunden, die folglich weltweit gefunden werden. Biologische und physikalische Prozesse interagieren gleichzeitig. Biologische Prozesse senken die Sauerstoffkonzentration, während physikalische Prozesse die Vermischung dieses Wassers mit den umgebenden Gewässern einschränken. Dies erzeugt einen Wasserpool, in dem die Sauerstoffkonzentration unter 2mg / l vom normalen Bereich von 4-6m / l fällt.

Physikalische und biologische Prozesse

Im Allgemeinen wärmeres Wasser konzentriert weniger Sauerstoff als kälteres Wasser, während Oberflächenmeerwasser Sauerstoff nahe Gleichgewicht mit der Erdatmosphäre konzentriert. Wasser wird normalerweise einem Regen von organischem Material von oben ausgesetzt, wenn Wasser aus der gemischten Schicht in die Thermokline fließt. Sauerstoff wird von aeroben Bakterien zur Ernährung verbraucht und senkt somit seine Konzentration in Wasser. So hängt die Konzentration von Sauerstoff in tiefen Gewässern von seiner Konzentration ab, während sie sich an der Oberfläche befindet, um die von Meeresorganismen verarmte zu subtrahieren.

Die Sauerstoffkonzentration ist im tiefen Ozean aufgrund der polaren Region, in der kaltes, tiefes, sauerstoffreiches Wasser vorhanden ist, höher. Dies ist auch auf den geringen Sauerstoffverbrauch durch Meeresorganismen zurückzuführen, die in solchen Zonen selten vorkommen. Es gibt jedoch eine geringere Rate an sauerstoffreichem Wasser und erhöhte Sauerstoffverbrauchsraten in den Tiefen dazwischen. Die Vermischung der Gewässer der windgetriebenen Kreisläufe des subtropischen Wirbel- und Oberflächenwassers ermöglicht die Nachlieferung von Sauerstoff in diesen Gewässern. Die Verteilung der Sauerstoffminimumzonen im offenen Ozean wird normalerweise durch lokale biologische und physikalische Prozesse und auch durch eine großräumige Ozeanzirkulation gesteuert.

Leben in der Sauerstoffminimumzone

Organismen haben sich entwickelt, um in OMZs zu leben, trotz der Tatsache, dass es eine niedrige Sauerstoffkonzentration gibt. Dazu gehören der Vampir Tintenfisch (Vampyroteuthis infernalis) und die riesige rote Mysid (Gnathophausia ingens). Diese Organismen haben spezielle adaptive Eigenschaften, um mit der geringeren Menge an Sauerstoff fertig zu werden oder besser Sauerstoff aus Wasser zu extrahieren. Zum Beispiel entwickeln einige Kiemen mit einer großen Oberfläche und einem engen Blut-Wasser-Abstand der Diffusion. Dies ist wirksam bei der Beseitigung von Sauerstoff aus Wasser und für ein wirksames Kreislaufsystem mit einer höheren Kapazität und Blut, das in hohem Maße von einem Protein (Hämocyanin) konzentriert ist, das leicht Sauerstoff entnimmt. Einige Bakterien verwenden den Denitrifikationsprozess, bei dem sie anstelle von Sauerstoff Nitrat verwenden. Dies reduziert die Konzentration von Nitrat als wichtigen Nährstoff.

Rolle der Sauerstoffminimumzonen

Diese Zonen regulieren die Produktivität und die ökologische Gemeinschaftsstruktur des globalen Sauerstoffs. Zum Beispiel spielen in der OMZ vor der Westküste Südamerikas riesige Bakterienmatten eine wichtige Rolle in den Regionen, in denen die Fischerei sehr reich ist, da dort bakterielle Matten von der Größe Uruguays gefunden werden. Aufgrund des fortwährenden Klimawandels mit potenziellen Entartungen für Ökosysteme und Menschen, projizieren Erdsystemmodelle erhebliche Reduktionen von Sauerstoff und anderen physikochemischen Variablen im Ozean.