บทนำสู่ Dead Zone

ทุกฤดูใบไม้ผลิ พื้นที่กว้างใหญ่ของอ่าวเม็กซิโกตอนเหนือจะสูญเสียออกซิเจน ส่วนใหญ่ และเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตในทะเล "เขตมรณะ" หรือที่เรียกว่าเขตขาดออกซิเจนเกิดจากการเติบโตของสาหร่ายปริมาณมหาศาลที่เรียกว่าบุปผาสาหร่าย เมื่อสาหร่ายตาย แบคทีเรียจะกินพวกมัน และในกระบวนการนี้ ดูดออกซิเจนที่มีอยู่ในน้ำ ระดับออกซิเจนลดลงจนถึงจุดที่พื้นที่ไม่สามารถรองรับสิ่งมีชีวิตในทะเลได้ และสัตว์ทะเลจะต้องว่ายน้ำไปยังน่านน้ำอื่นหรือตาย นอกจากจะไม่เอื้ออำนวยต่อสัตว์ทะเลส่วนใหญ่แล้ว สาหร่ายบุปผายังทำให้น่านน้ำที่แห้งแล้งเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลอีกด้วย

แกลเลอรี่ภาพการอนุรักษ์มหาสมุทร

อะไรเป็นสาเหตุของสาหร่ายบุปผา? ส่วนหนึ่งเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ แต่ได้รับแรงหนุนอย่างมากจากปุ๋ยน้ำเสียและมลพิษอื่นๆ ที่ไหลเข้าสู่อ่าวเม็กซิโกจากแม่น้ำมิสซิสซิปปี้และแม่น้ำอัทชาฟาลายา ซึ่งทั้งสองอย่างนี้เป็นแหล่งน้ำจากทั่วประเทศ สารมลพิษเหล่านี้ประกอบด้วยฟอสฟอรัสและไนโตรเจนซึ่งเป็นอาหารที่ดีสำหรับสาหร่าย เมื่อฤดูใบไม้ผลิมาถึงและหิมะละลาย ระดับน้ำที่เพิ่มขึ้นจะนำสารอาหารมาสู่สาหร่ายมากขึ้น ซึ่งเจริญเติบโตได้ในน้ำอุ่นเช่นกัน เขตมรณะจะขึ้นสูงสุดประมาณต้นเดือนสิงหาคมและลดลงในฤดูใบไม้ร่วง เมื่อระดับไนโตรเจนในน้ำลดลง

เขตมรณะในปี 2550 เป็นเขตที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งนับตั้งแต่เริ่มวัดในปี 2528 โดยมีแผนที่อยู่ที่ประมาณ 7,900 ตารางไมล์ซึ่งใหญ่กว่าหลายรัฐในสหรัฐฯ [ที่มา: CNN ] เขตมรณะในปี 2549 มีพื้นที่ 6,662 ตารางไมล์ [ที่มา: BBC ] ในขณะที่เขตที่หนึ่งในปี 2545 ซึ่งใหญ่ที่สุดเป็นประวัติการณ์ วัดได้ 8,495 ตารางไมล์ [ที่มา: Reuters ]

ในปี 2550 ระดับของสารอาหารที่กระตุ้นสาหร่ายเข้าสู่อ่าวเม็กซิโกเพิ่มขึ้น 300 เปอร์เซ็นต์จากระดับครึ่งศตวรรษก่อนหน้า เมื่อโซนที่ตายแล้วเกิดขึ้นไม่บ่อยนัก [ที่มา: BBC ] นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐลุยเซียนาระบุว่าการเปลี่ยนแปลงนี้เกิดจากการเพิ่มขึ้นของการทำฟาร์มแบบเข้มข้น ซึ่งโดยทั่วไปจะใช้ปุ๋ยที่อุดมด้วยไนโตรเจนจำนวนมาก รวมกับผลกระทบจากสภาพอากาศ [ที่มา: BBC ]

National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) ซึ่งตรวจสอบเขตตายกล่าวว่าพื้นที่ดังกล่าวเป็นอันตรายต่ออุตสาหกรรมประมงมูลค่า 2.8 พันล้านดอลลาร์ต่อปีที่ดำเนินการตามแนวชายฝั่งเท็กซัสและหลุยเซียน่า [ที่มา: NOAA ] ทุกปีมีการจับกุ้งสีน้ำตาลจำนวนหลายล้านปอนด์ในน่านน้ำเหล่านี้ แต่ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา ชาวประมงรายงานว่าจำนวนกุ้งที่จับได้ลดลง กุ้งอาจตายหรือแค่ว่ายน้ำไปยังแหล่งน้ำอื่นๆ ที่ระบายอากาศได้ดีกว่า

เขตมรณะของอ่าวเม็กซิโกไม่ใช่เขตอันตรายเพียงแห่งเดียวในโลก เป็นเวลาหลายปีแล้วที่ทะเลสาบอีรีต้องทนทุกข์ทรมานจากพื้นที่ที่ตายแล้วซึ่งเชื่อกันว่าเป็นผลมาจากการปนเปื้อนของฟอสฟอรัส หอยแมลงภู่รุกราน และสภาพอากาศที่ร้อนขึ้น รายงานจากองค์การสหประชาชาติในปี พ.ศ. 2546 ระบุว่าจำนวนเขตตายตามฤดูกาลทั่วโลกเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าทุก ๆ 10 ปีนับตั้งแต่ทศวรรษ 1960 [ที่มา: BBC ] รายงานของ NOAA ระบุว่าระดับออกซิเจนต่ำเป็นปัญหาสำคัญในแหล่งน้ำตื้นและพื้นที่ชายฝั่งทะเลทั่วโลก

ปัญหาอื่นๆ ของชุมชนประมงก็เช่นกัน สาหร่ายที่เป็นอันตราย (HABs) เช่น กระแสน้ำสีแดงและสาหร่ายสีทอง จะผลิตสารพิษเมื่อพวกมันสลายตัว ฆ่าสัตว์ทะเล และทำให้สิ่งมีชีวิตมีพิษต่อมนุษย์ แต่ไม่ควรสับสนระหว่าง HAB กับสาหร่ายบุปผาที่อธิบายข้างต้น ในขณะที่มลภาวะของมนุษย์มีส่วนทำให้เกิดเขตมรณะของอ่าวเม็กซิโกและเขตขาดออกซิเจนอื่นๆ นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ได้สร้างความเชื่อมโยงระหว่างมลพิษกับ HABs ซึ่งเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ

ในหน้าถัดไป เราจะเจาะลึกถึงสาเหตุของเดดโซนและสิ่งที่กำลังดำเนินการอยู่เพื่อป้องกันไม่ให้ขยายใหญ่ขึ้นอีก

คลังวิดีโอ: การอนุรักษ์น่านน้ำของเรา

แหล่งที่อยู่อาศัยของลำธารและแม่น้ำเป็นส่วนหนึ่งของระบบนิเวศที่สำคัญและสวยงามที่สุดในโลก เรียนรู้เกี่ยวกับแหล่งที่อยู่อาศัยของลำธารและแม่น้ำในวิดีโอนี้จาก Eco Geeks ผู้คนหลายร้อยล้านคนทั่วโลกไม่มีน้ำสะอาด เรียนรู้ว่าโครงการน้ำของ MIT เนปาลช่วยให้น้ำสะอาดและป้องกันโรคในประเทศเนปาลได้อย่างไร

เขตมรณะเกิดขึ้นตามธรรมชาติ แต่กิจกรรมของมนุษย์ทำให้แย่ลงมากโดยปล่อยให้แม่น้ำสาขาได้รับสารอาหารบางอย่างล้นเกินในขณะที่แม่น้ำสาขาเหล่านั้นขาดสารอาหารสำคัญอื่นๆ ไนโตรเจน (ในน้ำเค็ม) และฟอสฟอรัส (ในน้ำจืด) เป็นสารอาหารที่มีส่วนทำให้เกิดบุปผาของสาหร่ายมากที่สุด การขาดซิลิกอนในน้ำจำกัดการเติบโตของไดอะตอมซึ่งเป็นสาหร่ายที่มีประโยชน์ แล้วมลพิษทางสารอาหารนี้มาจากไหน? การทำฟาร์มแบบเร่งรัดเป็นวิธีปฏิบัติที่เชื่อมโยงกับโซนที่ตายแล้วมากที่สุด

การทำฟาร์มแบบเร่งรัดหรือที่เรียกว่าการเกษตรแบบเข้มข้นนั้นใช้เงินลงทุนจำนวนมากและปุ๋ยยาฆ่าแมลง สารฆ่าเชื้อรา เครื่องจักรกลหนักการชลประทานและเทคนิคการเกษตรสมัยใหม่อื่นๆ เพื่อเพิ่มผลผลิตจากแปลงที่ดินให้ได้มากที่สุด แนวทางปฏิบัตินี้มีลักษณะเฉพาะด้วยผลผลิตที่สูงขึ้นและต้องใช้แรงงานน้อยกว่าการทำเกษตรกรรมที่กว้างขวาง

นักวิจารณ์กล่าวหาว่าผู้ทำฟาร์มแบบเข้มข้นสร้างความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อมผ่านการสร้างของเสียจากสัตว์และปุ๋ยที่ไหลบ่า ใช้สารกำจัดศัตรูพืชที่เป็นอันตราย มีส่วนทำให้เกิดโรคในสัตว์ และจัดให้มีสภาพที่ไร้มนุษยธรรมสำหรับปศุสัตว์ ทุกวันนี้ การทำฟาร์มแบบเข้มข้นมีทั้งแบบแพร่หลายและให้ผลผลิต แม้ว่าการใช้ปุ๋ย สารเคมี และแนวทางปฏิบัติด้านสิ่งแวดล้อมที่ปลอดภัยอาจแตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับเกษตรกรและกฎระเบียบของรัฐบาล

นักวิทยาศาสตร์บางคนอ้างถึงความนิยมของเอทานอลในฐานะผู้มีส่วนทำให้เกิดเขตมรณะ การใช้พืชเชื้อเพลิงชีวภาพหมายถึงมีการปลูกข้าวโพดมากกว่าที่เคยในสหรัฐอเมริกา ข้าวโพดต้องการปุ๋ยจำนวนมาก ซึ่งเต็มไปด้วยไนโตรเจนที่ซึมลงสู่น้ำใต้ดินและลงเอยที่แม่น้ำมิสซิสซิปปี้ทางแม่น้ำในท้องถิ่น ระดับไนโตรเจนในแม่น้ำมิสซิสซิปปี้เพิ่มขึ้น 35 เปอร์เซ็นต์ในเดือนพฤษภาคม 2550 เมื่อเทียบกับปี 2545 และระดับน้ำในแม่น้ำลดลงมากกว่า 20 เปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบกับเมื่อ 5 ปีก่อน ทำให้เกิดการไหลบ่าของสาหร่ายจำนวนมาก [ที่มา: The Herald Tribune ]

การสูญเสียพื้นที่ชุ่มน้ำได้ลดความสามารถของระบบนิเวศในภูมิภาคในการกำจัดไนโตรเจนออกจากน่านน้ำในท้องถิ่นอย่างมาก รัฐในแถบมิดเวสต์ของตะวันตกทั้งเจ็ดสูญเสียพื้นที่ชุ่มน้ำ 35 ล้านเอเคอร์ในช่วง 200 ปีที่ผ่านมา ขณะที่ 50% ของพื้นที่ชุ่มน้ำหายไปจากเทนเนสซี ลุยเซียนา มิสซิสซิปปี้ และอาร์คันซอ [ที่มา: NOAA ]

แม้ว่าโซนเดดโซนจะค่อยๆ ขยายออกไป นักวิทยาศาสตร์ก็โต้แย้งว่าเรามีความสามารถในการลดขนาดดังกล่าว การจำกัดการใช้ปุ๋ยที่อุดมด้วยไนโตรเจน การอนุรักษ์น้ำและการรีไซเคิล และการป้องกันการรั่วไหลของสิ่งปฏิกูลและการไหลบ่าจากโรงบำบัดน้ำเสียน่าจะช่วยลดระดับไนโตรเจนลงได้ ในปีพ.ศ. 2541 รัฐสภาคองเกรสแห่งสหรัฐอเมริกาได้ผ่านกฎหมาย Harmful Algal Bloom และ Hypoxia Research and Control Act ซึ่งเรียกร้องให้มีการตรวจสอบการวิจัยและการทำงานเพื่อควบคุมการออกดอกของสาหร่ายที่เป็นอันตรายและการขาดออกซิเจน นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยและ NOAA กำลังใช้เทคนิคการสร้างแบบจำลองเพื่อประเมินว่าจำเป็นต้องกำจัดสารประกอบบางชนิดออกมากเพียงใด เพื่อลดขนาดของโซนตาย

น่าแปลกที่เขตมรณะอาจได้รับผลกระทบในทางบวกจากฤดูพายุเฮอริเคน ที่ยังคุกรุ่นอยู่ ปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดเขตมรณะคือเมื่อน้ำถูกแบ่งชั้นน้ำจืดที่อุ่นจะเกาะอยู่เหนือน้ำที่เย็นกว่าและเค็มกว่า การแบ่งชั้นนี้จำกัดการเติมอากาศในน้ำลึก เนื่องจากสาหร่ายบุปผาตกตะกอนที่ก้นบ่อและสลายตัว พายุเฮอริเคนสามารถกระตุ้นน่านน้ำอ่าว กระจายสาหร่ายบางส่วนและเติมระดับออกซิเจนบางส่วน NOAA คาดการณ์พายุเฮอริเคนเจ็ดถึง 10 ลูกในปี 2550 โดยมีสามถึงห้าลูกที่เข้าข่ายเป็น "พายุเฮอริเคนใหญ่" [ที่มา: NOAA]. แม้ว่าพายุเหล่านี้อาจทำให้เขตมรณะรุนแรงขึ้นและอาจเพิ่มการจับกุ้งสีน้ำตาล แต่ก็จะมาในช่วงเวลาที่ชุมชนในคาบสมุทรกัลฟ์ยังคงฟื้นตัวจากความหายนะของพายุเฮอริเคนแคทรีนาและริต้า

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับโซนที่ตายแล้ว สาหร่ายบุปผา และหัวข้ออื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง โปรดดูลิงก์ในหน้าถัดไป

บทความที่เกี่ยวข้อง

ลิงค์ที่ยอดเยี่ยมเพิ่มเติม

­