แม่น้ำทั่วโลกกำลังสูญเสียออกซิเจน และเขตร้อนคือพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบมากที่สุด

รายงานอื่นที่อ้างอิงชุดข้อมูลเดียวกันประเมินว่า ระดับออกซิเจนเฉลี่ยในแม่น้ำทั่วโลก ลดลงราว 2.1% ตั้งแต่ปี 1985

แม้ตัวเลขนี้ดูเหมือนเล็ก แต่ระบบนิเวศน้ำจืดมีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของออกซิเจนมาก การลดลงเพียงเล็กน้อยอาจทำให้สิ่งมีชีวิตจำนวนมากเข้าใกล้ระดับที่ไม่สามารถอยู่รอดได้

ทำไมแม่น้ำที่อุ่นขึ้นจึงมีออกซิเจนน้อยลง

สาเหตุหลักมาจากหลักการทางกายภาพพื้นฐาน: น้ำอุ่นสามารถละลายออกซิเจนได้น้อยกว่าน้ำเย็น ดังนั้นเมื่ออุณหภูมิน้ำสูงขึ้น ความสามารถในการกักเก็บออกซิเจนก็ลดลงโดยตรง

ภาวะโลกร้อนทำให้สถานการณ์ยิ่งรุนแรงขึ้นผ่านหลายกลไก เช่น

• อุณหภูมิน้ำเฉลี่ยสูงขึ้น ทำให้การละลายของออกซิเจนลดลง

• คลื่นความร้อน ทำให้อุณหภูมิน้ำพุ่งสูงในช่วงสั้น ๆ จนระบบนิเวศเกิดความเครียดจากออกซิเจนต่ำ

• กิจกรรมทางชีวภาพเพิ่มขึ้น ในน้ำอุ่น เช่น การหายใจของสิ่งมีชีวิตและการย่อยสลายอินทรียวัตถุ ซึ่งใช้ปริมาณออกซิเจนมากขึ้น

ผลรวมคือ ออกซิเจนในน้ำลดลงทั้งจากด้าน "อุปทาน" และ "ความต้องการ" พร้อมกัน ทำให้ความเสี่ยงของภาวะออกซิเจนต่ำเพิ่มขึ้น

ทำไมแม่น้ำเขตร้อนจึงเปราะบางที่สุด

การวิเคราะห์ทั่วโลกชี้ว่า แม่น้ำในเขตร้อนกลายเป็นจุดเสี่ยงสำคัญของการสูญเสียออกซิเจน

เหตุผลหลักมีสองประการ

อย่างแรก แม่น้ำในเขตร้อนมีอุณหภูมิสูงอยู่แล้ว เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นอีกเพียงเล็กน้อย ความสามารถของน้ำในการเก็บออกซิเจนจะลดลงอย่างรวดเร็ว

อย่างที่สอง ระบบนิเวศในเขตร้อนจำนวนมากดำรงอยู่ใกล้ขีดจำกัดอุณหภูมิที่สิ่งมีชีวิตทนได้อยู่แล้ว ทำให้มี “พื้นที่ปลอดภัยทางนิเวศ” เหลือน้อยเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น

ดังนั้นภูมิภาคเขตร้อน เช่น บางพื้นที่ของเอเชียใต้ แอฟริกา และอเมริกาใต้ อาจเผชิญแรงกดดันจากออกซิเจนต่ำในระบบน้ำจืดมากที่สุดในอนาคต

ความเสี่ยงของ “เขตมรณะ” ในแม่น้ำ

เมื่อออกซิเจนละลายในน้ำลดลงต่ำกว่าระดับสำคัญ แม่น้ำอาจเกิดภาวะ hypoxia หรือที่มักเรียกว่า “เขตมรณะทางน้ำ”

ภาวะนี้สามารถทำให้ปลาและสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ขาดอากาศหายใจ ทำลายห่วงโซ่อาหาร และนำไปสู่การตายจำนวนมากของสัตว์น้ำ

นักวิทยาศาสตร์เตือนว่าในทศวรรษข้างหน้า ภาวะโลกร้อนอาจทำให้ เหตุการณ์น้ำออกซิเจนต่ำเกิดบ่อยขึ้นและยาวนานขึ้น ในแม่น้ำทั่วโลก

การศึกษาก่อนหน้านี้ในแม่น้ำหลายร้อยสายของอเมริกาเหนือและยุโรปพบว่า 70% ของแม่น้ำที่ศึกษาแสดงแนวโน้มออกซิเจนลดลงควบคู่กับอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น

หากแนวโน้มนี้ดำเนินต่อไป แม่น้ำบางแห่งอาจมีระดับออกซิเจนต่ำจนก่อให้เกิดความเครียดรุนแรงหรือการตายของสัตว์น้ำที่ไวต่อสภาพแวดล้อม

แรงกดดันจากมนุษย์ที่ซ้ำเติมปัญหา

ภาวะโลกร้อนไม่ใช่ปัจจัยเดียวที่ทำให้แม่น้ำสูญเสียออกซิเจน

การเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดิน เกษตรกรรม และน้ำไหลบ่าจากเมือง สามารถนำสารอาหารและอินทรียวัตถุจำนวนมากเข้าสู่แม่น้ำ เมื่อสารเหล่านี้สลายตัว จุลินทรีย์จะใช้ออกซิเจนจำนวนมาก ทำให้ระดับออกซิเจนลดลงเพิ่มเติม

กิจกรรมของมนุษย์ยังทำให้ วัฏจักรออกซิเจนในแหล่งน้ำภายในแผ่นดินเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก ในช่วงศตวรรษที่ผ่านมา

นอกจากนี้ โครงสร้างพื้นฐานอย่างเขื่อน หรือการเปลี่ยนรูปแบบการไหลของแม่น้ำ อาจส่งผลต่อการผสมของน้ำและการเติมออกซิเจน แม้ผลกระทบจะแตกต่างกันไปในแต่ละลุ่มน้ำ

สิ่งที่งานวิจัยนี้บอกเกี่ยวกับอนาคต

การวิเคราะห์ระดับโลกครั้งใหม่นี้ย้ำถึงข้อสรุปที่นักวิทยาศาสตร์เริ่มเห็นชัดขึ้นเรื่อย ๆ คือ

การลดลงของออกซิเจนกำลังกลายเป็นลักษณะทั่วไปของระบบน้ำจืดทั่วโลก

ที่ผ่านมา งานวิจัยด้านออกซิเจนในน้ำมักมุ่งเน้นที่มหาสมุทรและทะเลสาบมากกว่า แต่แม่น้ำเป็นเส้นเลือดหลักของระบบนิเวศโลก และยังเป็นแหล่งน้ำดื่ม อาหาร และการประมงสำหรับผู้คนหลายพันล้านคน

หากอุณหภูมิโลกยังเพิ่มขึ้น นักวิทยาศาสตร์คาดว่าแม่น้ำจำนวนมาก—โดยเฉพาะในเขตร้อน—จะเผชิญเหตุการณ์น้ำออกซิเจนต่ำบ่อยขึ้น ซึ่งอาจเปลี่ยนแปลงความหลากหลายทางชีวภาพและเสถียรภาพของระบบนิเวศน้ำจืดในอีกหลายทศวรรษข้างหน้า