Desoxigenação oceânica

Animais marinhos mortos por desoxigena��o no fundo do Mar B�ltico, 2006.

A desoxigena��o oce�nica, fen�meno tamb�m conhecido pelo seu nome t�cnico hip�xia oce�nica, � descrita pela redu��o do n�vel de g�s oxig�nio (O₂) dissolvido nas �guas marinhas. Pode ocorrer naturalmente, mas suas principais causas derivam das atividades humanas, entre elas destacadamente o uso de fertilizantes agr�colas, que acabam carregados para o mar e ali desencadeiam v�rias rea��es adversas, e as crescentes emiss�es de g�s carb�nico (CO₂) para a atmosfera, pela queima de combust�veis f�sseis, desmatamento e processos industriais, emiss�es que tem sido ao mesmo tempo o principal gerador do aquecimento global.

Nas �ltimas d�cadas tem sido cada vez mais marcante a interfer�ncia humana nas propriedades f�sicas e qu�micas das �guas de todos os oceanos do mundo, causando um problema de vastas repercuss�es negativas para a vida marinha em m�ltiplos n�veis e, por consequ�ncia, para o bem estar da popula��o humana e para a economia das na��es, representando uma das mais importantes causas de decl�nio da biodiversidade marinha e de degrada��o de seus ecossistemas, e um dos mais s�rios desafios encontrados no manejo dos recursos oce�nicos. A desoxigena��o ocorre mais acentuadamente nas zonas costeiras e j� tem sido objeto de numerosos estudos, mas o fen�meno ainda requer mais pesquisa para uma melhor estimativa dos seus efeitos e compreens�o das suas intera��es com outras amea�as ambientais. As proje��es indicam que deve ocorrer um agravamento do problema no futuro pr�ximo se as tend�ncias continuarem inalteradas.

Os n�veis cr�ticos

A defini��o de uma condi��o de desoxigena��o � um tanto controversa, devido � diferente capacidade dos seres marinhos de responder �s varia��es nas concentra��es dos gases dissolvidos na �gua. Muitos estudos indicam que a desoxigena��o ocorre quando o oxig�nio desce para uma faixa que vai de 0,28 mg/litro a 4 mg/litro, mas a maioria dos especialistas considera o valor de 2 mg/litro ou mais baixo como definidor do quadro de hip�xia (do grego hyp�, menos, e �xis, oxig�nio). Este n�vel desencadeia o colapso das popula��es de peixes, mas outros organismos sofrem antes de esta faixa ser atingida. Outras condi��es biol�gicas, qu�micas e f�sicas podem fazer os n�veis letais ou sub-letais variarem. O fen�meno � mais estudado nas �guas costeiras, e ainda pouco se sabe sobre sua ocorr�ncia e efeitos em alto mar. A desoxigena��o ou hip�xia se distingue tecnicamente da an�xia (do grego a, nada, e �xis, oxig�nio), quando o oxig�nio chega ao n�vel zero, embora esta seja apenas a forma extrema da desoxigena��o.

Causas

Naturais

Prolifera��o de algas no Mar B�ltico, 2001.

Varição da concentração atmosférica de gás carbônico nos últimos 400 mil anos, observando-se a elevação exponencial no período atual.

Em algumas zonas dos oceanos ocasionalmente ocorrem mudanças naturais que levam à desoxigenação. Um fator comum são os ciclos de proliferação de algas microscópicas (fitoplâncton), as chamadas "marés vermelhas", "marés verdes" (ou de outras cores, conforme o organismo envolvido), que podem consumir a maior parte do oxigênio disponível, levando à redução dos seus níveis. Outras vezes a desoxigenação ocorre em zonas de estuários, onde se forma temporariamente uma camada de água doce sobre a água salgada, impedindo as trocas de gases desta com a superfície, podendo desoxigená-las. Zonas geograficamente fechadas como os fundos de fiordes também podem ter uma limitada circulação natural entre as camadas superiores e inferiores de água, dificultando as trocas gasosas.

Humanas

Os principais fatores para a desoxigenação por causa humana são as descargas de fertilizantes, esgotos e lixo orgânico, carregados pelos rios contaminados ou lançados diretamente no mar em zonas costeiras, e a impregnação com as crescentes taxas de gás carbônico (CO₂) atmosférico, derivado principalmente da queima de combustíveis fósseis, um efeito relacionado ao aquecimento global.

Os fertilizantes, especialmente os compostos fosfatados e nitrogenados, servem como nutriente para espécies vegetais, estimulando o seu crescimento e multiplicação. Originalmente concebidos para uso na agricultura, acabam lixiviados pelas chuvas nos campos, e se infiltram para os aquíferos subterrâneos ou são levados para os rios, e dali encontram seu destino final nos mares. Assim como fazem as plantas terrestres crescer e se multiplicar, têm efeito comparável sobre o fitoplâncton e outros microrganismos marinhos, que aproveitam esta grande fonte de nutrientes e se multiplicam exponencialmente, consumindo muito oxigênio neste processo. Um papel similar é desempenhado pelos esgotos domésticos, alguns efluentes industriais e o lixo orgânico, que constituem uma oferta excepcional de nutrientes, funcionando em última análise também como fertilizantes para as populações microscópicas, como as bactérias saprófitas, fazendo com que se multipliquem e esgotem o oxigênio. A essa oferta excessiva de nutrientes se dá o nome de eutrofização, termo derivado do grego eu, bom, e trophos, alimentação.

Ao mesmo tempo, o crescimento das algas e microrganismos estimula a multiplicação de espécies que se alimentam deles, inflando a cadeia alimentar e produzindo um grande aumento na biomassa do ecossistema. Esses seres multiplicados em algum momento vêm a morrer, disponibilizando novamente grandes quantidades de matéria orgânica para o consumo dos microrganismos, reforçando o ciclo. Porém, em certo ponto, a demanda de oxigênio é tão grande que começa a desoxigenação, podendo chegar a níveis letais, quando ocorrem grandes mortandades de animais e plantas. Em muitas áreas oceânicas este ciclo se perpetua por meses ou indefinidamente, criando as chamadas zonas mortas, que hoje já são mais de 500 em todo o mundo, algumas de vasta extensão, onde pouquíssimas espécies, em geral pequenas ou unicelulares apenas, conseguem sobreviver. Muitos dos microrganismos envolvidos nestes processos, além de consumirem oxigênio, liberam substâncias tóxicas como produto do seu metabolismo, agravando o quadro.

O gás carbônico, por sua vez, atua de maneira diferente mas não menos efetiva, pois os gases dissolvidos na água mantêm, em condições normais, uma proporção relativa que varia muito pouco, e este equilíbrio é o que mantém a vida marinha em florescimento. A elevação da concentração do gás carbônico na atmosfera, emitido hoje em dia em imensas quantidades pela queima de combustíveis fósseis principalmente, e também pelo desmatamento e outros fatores, por uma simples matemática faz com que ele se dissolva em maiores quantidades nas águas, e automaticamente reduz a quantidade de oxigênio dissolvido. Além disso, mudanças na salinidade e acidez das águas, efeitos paralelos do aquecimento global, também interferem nos níveis de oxigenação, embora ainda sejam necessárias mais pesquisas para aperfeiçoar o entendimento de como essas interações ocorrem. A temperatura da água, que tem se elevado em todos os oceanos, interfere diretamente nos níveis dos gases dissolvidos e o aquecimento tanto reduz a concentração de oxigênio quanto afeta a estratificação das massas de água, prejudicando a circulação e a renovação do gás nas camadas mais profundas.

Impacto

Ver artigo principal: Declínio das populações de peixes marinhos

A zona morta do Golfo do México, uma das maiores do mundo.

O oxigênio é um gás essencial à vida da maioria das espécies, que são muito sensíveis às variações em sua concentração. A desoxigenação é uma das maiores causas de perdas na biodiversidade e de degradação dos ecossistemas marinhos. A desoxigenação por causa humana era praticamente desconhecida antes da década de 1950 e desde então tem se ampliado com rapidez, adquirindo os contornos de um problema mundial e ocorrendo principalmente nos litorais, onde se concentram as descargas tóxicas e ocorre a maioria das atividades humanas ligadas ao oceano, como a pesca e a recreação. Entre as zonas mais severamente afetadas estão o Mar Báltico, o Mar Negro e o Golfo do México.

Os níveis de oxigênio dissolvido nas águas oceânicas, em particular nas áreas costeiras, têm declinado acentuadamente nas últimas décadas, levando a episódios de desoxigenação permanente ou transitória de grandes proporções em grandes regiões marítimas. Uma compilação dos resultados de 872 estudos sobre o tema realizada por Vaquer-Sunyer & Duarte concluiu que os locais onde foi diagnosticada desoxigenação têm aumentado 5.54% por ano, acrescentando que "múltiplos estudos realizados em zonas cuidadosamente monitoradas dão evidências de que tem ocorrido um inequívoco aumento no número de zonas hipóxicas e em sua extensão, severidade e duração". Um estudo desenvolvido por uma grande equipe centrado no Golfo do México é ilustrativo, mostrando que a desoxigenação nas águas profundas entre 1985 e 1992 cobria uma área de 8-9 mil km², mas entre 1993-1999 passou a cobrir 16–20 mil km².

A desoxigenação oceânica causada pelo homem, a mais perigosa e a quem tem efeitos mais vastos e duradouros, é um problema de grande magnitude no cenário contemporâneo, desencadeando uma série de modificações prejudiciais no equilíbrio ecológico, onde se inclui importante declínio de populações de seres marinhos, podendo levar à extinção de muitas espécies. Quando não leva os seres à morte, causa problemas como redução no crescimento, estresse, baixa fertilidade, aberrações comportamentais, migração forçada, aumento na vulnerabilidade a predadores e doenças e perturbações em todos os ciclos vitais, e pode facilitar a proliferação de espécies invasoras.

À medida que o número de espécies extintas aumenta, e aumenta o número de espécies com populações em declínio, toda a cadeia alimentar dos oceanos é desequilibrada, produzindo efeitos em cascata generalizados e afetando muitas outras espécies indiretamente, que passam a ser igualmente ameaçadas. Ao mesmo tempo, como o homem é dependente em alto grau dos recursos naturais que retira do mar, sendo os peixes, algas, moluscos e crustáceos parte importante da alimentação de uma enorme população humana, naturalmente a desoxigenação oceânica, fazendo desaparecer espécies valiosas para o ser humano, acaba por afetar negativamente a sociedade como um todo.

Gr�fico mostrando o percentual dos estoques de peixes oce�nicos que j� foram completamente explorados, que em 2000 chegou aos 80%, um acentuado decl�nio que se combina aos impactos negativos da desoxigena��o.

A desoxigena��o � um fator potencializador e � potencializada por outros impactos negativos causados pelo homem sobre o oceano, que atuam combinadamente e que incluem a polui��o por outras fontes, o aquecimento e acidifica��o das �guas em fun��o do aquecimento global, a pesca predat�ria e excessiva e interfer�ncias f�sicas como a destrui��o dos leitos oce�nicos e recifes coralinos pelas redes de pesca de arrasto, o que demonstra a intima rela��o entre todos os elos da cadeia vital e a import�ncia de sua preserva��o em condi��es saud�veis. Com a continuidade das agress�es ao meio ambiente mar�timo e com a projetada amplifica��o do aquecimento global no futuro pr�ximo, � esperado que as zonas de hip�xia aumentem em n�mero, tamanho e dura��o, multiplicando seus efeitos negativos e amea�ando gravemente a sobreviv�ncia n�o s� da vida marinha, mas tamb�m da esp�cie humana.

A economia baseada no oceano tem um valor de pelo menos 3 trilh�es de d�lares anuais em produtos e benef�cios diretos e 21 trilh�es em benef�cios derivados de servi�os ambientais n�o mercadol�gicos, e tem ramifica��es extensas em todos os setores da sociedade, incluindo aspectos sociais e culturais. A atividade pesqueira sozinha contribui com 435 bilh�es de d�lares por ano para a economia mundial e gera 14 milh�es de empregos diretos. Mais de 500 milh�es de pessoas em todo o mundo t�m suas atividades dependentes do mar em algum grau. Os custos financeiros deste problema ainda n�o foram bem dimensionados e requerem mais pesquisas, mas sem d�vida s�o vastos. Os custos biológicos, ecológicos, sociais e culturais seguramente são da mesma maneira elevadíssimos. Avaliações aproximativas de 2012 e 2013 realizadas pelo Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento calcularam que o prejuízo econômico da desoxigenação costeira e da eutrofização pode chegar a 790 bilhões de dólares por ano, sem incluir os custos derivados de outras agressões e dos seus efeitos combinados. O custo de controle e reversão da degradação dos oceanos, por outro lado, é muito pequeno, calculado em apenas 5 bilhões de dólares, mas é necessário que os programas de recuperação de áreas degradadas e limitação nas emissões de gás carbônico e efluentes eutrofizantes sejam implementados em larga escala, o que ainda não ocorre.

Ver também

• Ambientalismo
• Aquecimento oceânico
• Acidificação oceânica
• Declínio contemporâneo da biodiversidade mundial
• Declínio das populações de peixes marinhos
• Detrito marinho