اکسیژن محلول در آب یک عامل حیاتی برای سلامت و پایداری اکوسیستم‌های آبی
اکسیژن محلول در آب به مقدار اکسیژنی اطلاق می‌شود که به صورت گاز در آب حل شده است. این نوع اکسیژن برای موجودات زنده‌ای که در آب زندگی می‌کنند، مانند ماهی‌ها و میکروارگانیسم‌ها، حیاتی است.
به گزارش توانانیوز، هر جانداری که در آب زندگی می کند برای زنده ماندن نیاز به مقداری اکسیژن دارد. زمانی که سطح اکسیژن خیلی کم شود، هیپوکسی رخ می دهد که منجر به رشد گونه های مختلف جلبک می شود. اگر اکسیژن در آب نباشد، آنکسی رخ می دهد. در این مرحله، اکسیداسیون مواد آلی با سرعت بیشتری نسبت به ورود اکسیژن محلول به آب انجام می شود.
اکسیژن محلول در آب از طریق چندین منبع به آب وارد می‌شود،
از جمله:
1. تبادل گاز با جو: اکسیژن از جو به سطح آب نفوذ کرده و در آب حل می‌شود.
2. فتوسنتز: گیاهان آبزی و جلبک‌ها در طی فرآیند فتوسنتز اکسیژن تولید می‌کنند که به آب وارد می‌شود.
3. حرکت آب: جریان‌های آب و امواج می‌توانند باعث افزایش تماس بین آب و هوا شوند و در نتیجه میزان حل شدن اکسیژن را افزایش دهند.
مقدار اکسیژن محلول در آب تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار دارد، از جمله دما، فشار، شوری و وجود مواد آلی و معدنی. دمای پایین‌تر معمولاً باعث افزایش توانایی آب برای حل کردن اکسیژن می‌شود، در حالی که دماهای بالاتر این توانایی را کاهش می‌دهند.
میزان اکسیژن محلول در آب یکی از عوامل کلیدی در سلامت اکوسیستم‌های آبی است و کمبود آن می‌تواند منجر به مرگ و میر موجودات زنده و ایجاد شرایط نامناسب زیستی شود.
نقش‌های کلیدی اکسیژن در اکوسیستم‌های آبی
اکسیژن در آب از اهمیت بالایی برخوردار است و نقش‌های کلیدی در اکوسیستم‌های آبی ایفا می‌کند. در ادامه به برخی از این اهمیت‌ها اشاره می‌شود:
1. حیات موجودات زنده: اکسیژن محلول در آب برای تنفس موجودات آبزی مانند ماهی‌ها، سخت‌پوستان و میکروارگانیسم‌ها ضروری است. این موجودات از اکسیژن حل شده در آب برای تولید انرژی از طریق تنفس سلولی استفاده می‌کنند.
2. توازن زیستی: اکسیژن نقش مهمی در حفظ توازن زیستی در اکوسیستم‌های آبی دارد. موجودات زنده به اکسیژن برای رشد، تولید مثل و بقای خود نیاز دارند و کمبود آن می‌تواند منجر به کاهش جمعیت و تنوع زیستی شود.
3. فرآیندهای شیمیایی: اکسیژن در بسیاری از واکنش‌های شیمیایی که در آب رخ می‌دهد، نقش دارد. این شامل اکسیداسیون مواد آلی و معدنی، تجزیه مواد زائد و فرآیندهای تصفیه طبیعی آب است.
4. فتوسنتز: گیاهان آبزی و جلبک‌ها در طی فرآیند فتوسنتز، اکسیژن تولید می‌کنند. این فرآیند نه تنها باعث افزایش میزان اکسیژن در آب می‌شود، بلکه به عنوان منبع غذایی برای دیگر موجودات زنده عمل می‌کند.
5. تأثیر بر کیفیت آب: سطح اکسیژن محلول یکی از شاخص‌های مهم کیفیت آب است. آب با مقدار کافی اکسیژن معمولاً سالم‌تر و پاک‌تر است و احتمال وجود آلودگی‌ها و مواد مضر در آن کمتر است.
6. پیشگیری از شرایط بی‌هوازی: وجود اکسیژن در آب به جلوگیری از شرایط بی‌هوازی کمک می‌کند که می‌تواند منجر به تولید گازهای مضر مانند متان و هیدروژن سولفید شود و تأثیر منفی بر روی زندگی آبزیان داشته باشد.
به طور کلی، اکسیژن محلول در آب یک عامل حیاتی برای سلامت و پایداری اکوسیستم‌های آبی است و هرگونه کاهش در سطح آن می‌تواند عواقب جدی برای حیات دریایی به همراه داشته باشد.
عوامل کاهش نرخ اکسیژن محلول در آب‌های کره زمین
کاهش نرخ اکسیژن محلول در آب‌های کره زمین می‌تواند ناشی از عوامل متعددی باشد که به طور عمده به فعالیت‌های انسانی و تغییرات زیست‌محیطی مرتبط است. در زیر به برخی از این دلایل اشاره می‌شود:
1. آلودگی آب: ورود مواد شیمیایی و آلی به آب‌ها، مانند مواد مغذی (نیتروژن و فسفر) از کشاورزی و فاضلاب‌های صنعتی، می‌تواند منجر به رشد بیش از حد جلبک‌ها (پدیده ابرجلبکی) شود. این جلبک‌ها در هنگام مرگ و تجزیه، مقدار زیادی اکسیژن را مصرف می‌کنند و در نتیجه سطح اکسیژن محلول کاهش می‌یابد.
2. گرمایش جهانی: افزایش دمای آب ناشی از تغییرات اقلیمی می‌تواند ظرفیت آب برای حل کردن اکسیژن را کاهش دهد. همچنین، دماهای بالاتر می‌توانند متابولیسم موجودات زنده را افزایش دهند و در نتیجه مصرف اکسیژن بیشتری را به همراه داشته باشند.
3. تخریب زیستگاه‌ها: فعالیت‌های انسانی مانند ساخت سدها، برداشت بی‌رویه از منابع آبی و تخریب تالاب‌ها می‌تواند به کاهش تنوع زیستی و کاهش تولید اکسیژن از طریق گیاهان آبزی منجر شود.
4. کاهش پوشش گیاهی: حذف جنگل‌ها و پوشش گیاهی در حوضه‌های آبریز می‌تواند به کاهش جذب دی‌اکسید کربن و تولید اکسیژن منجر شود. همچنین، کاهش گیاهان آبزی که نقش مهمی در تولید اکسیژن دارند، تأثیر منفی بر سطح اکسیژن محلول خواهد داشت.
5. مخازن آب راکد: در مخازن آب راکد و کم‌عمق، شرایط بی‌هوازی ممکن است ایجاد شود که باعث کاهش سطح اکسیژن می‌شود. این شرایط معمولاً در مکان‌هایی با جریان کم یا بدون جریان آب مشاهده می‌شود.
6. تغییرات در الگوهای بارندگی: تغییرات اقلیمی ممکن است الگوهای بارندگی را تغییر دهد که می‌تواند به کاهش آب‌های شیرین و افزایش غلظت مواد آلاینده منجر شود. این وضعیت نیز می‌تواند به کاهش سطح اکسیژن کمک کند.
7. صید بیش از حد: صید بی‌رویه موجودات آبزی می‌تواند تعادل اکوسیستم‌های آبی را مختل کند و بر روی چرخه‌های غذایی تأثیر بگذارد، که در نهایت ممکن است به کاهش تنوع زیستی و تولید اکسیژن منجر شود.
به طور کلی، این عوامل نشان‌دهنده‌ی نیاز به مدیریت پایدار منابع آبی و حفظ محیط زیست برای جلوگیری از کاهش بیشتر سطح اکسیژن محلول در آب‌ها هستند.
– یکی از نمونه‌های بارز در ایران، دریاچه ارومیه است که به دلیل کاهش سطح آب و افزایش غلظت نمک، با مشکلات جدی در اکسیژن محلول مواجه است.
– رودخانه‌ها و تالاب‌ها: بسیاری از رودخانه‌ها و تالاب‌های ایران نیز به دلیل آلودگی و تغییرات اقلیمی در وضعیت نگران‌کننده‌ای قرار دارند.
اقدامات و چالش‌ها:
– مدیریت پایدار: برای بهبود وضعیت اکسیژن محلول در آب‌ها، نیاز به مدیریت پایدار منابع آبی، کنترل آلودگی و حفاظت از زیستگاه‌های آبی وجود دارد.
– آگاهی عمومی: افزایش آگاهی عمومی درباره اهمیت حفظ منابع آبی و اکوسیستم‌های آبی نیز می‌تواند به بهبود وضعیت کمک کند.
نویسنده: دکتر فرزانه جعفری
مدرس و پژوهشگر حوزه محیط زیست
