Ocean deoxygenation
ઓશન ડીઓક્સીજેનેશન એ માનવ પ્રવૃત્તિઓને કારણે સમુદ્રના વિવિધ ભાગોમાં ઓક્સિજનની માત્રામાં ઘટાડો છે. તે સૌપ્રથમ દરિયાકાંઠાના વિસ્તારોમાં જોવા મળે છે જ્યાં યુટ્રોફિકેશનને કારણે ઓક્સિજનમાં ખૂબ જ ઝડપથી (થોડા દાયકાઓમાં) ખૂબ નીચા સ્તરે ઘટાડો થયો છે. આ પ્રકારના દરિયાઈ નિર્જલીકરણને "ડેડ ઝોન" પણ કહેવામાં આવે છે. બીજું, હવે ખુલ્લા સમુદ્રમાં ઓક્સિજનના સ્તરમાં સતત ઘટાડો થઈ રહ્યો છેઃ કુદરતી રીતે ઓછા ઓક્સિજનવાળા વિસ્તારો (કહેવાતા ઓક્સિજન મિનિમમ ઝોન (OMZs)) હવે ધીમે ધીમે વિસ્તરી રહ્યા છે. આ વિસ્તરણ માનવ સર્જિત આબોહવા પરિવર્તનના પરિણામે થઈ રહ્યું છે. મહાસાગરોમાં ઓક્સિજનની માત્રામાં ઘટાડો દરિયાઈ જીવન તેમજ પોષણ અથવા આજીવિકા માટે દરિયાઈ જીવન પર નિર્ભર લોકો માટે ખતરો પેદા કરે છે. દરિયાઈ નિર્જલીકરણ દરિયાઈ ઉત્પાદકતા, પોષક ચક્ર, કાર્બન ચક્ર અને દરિયાઈ વસવાટો પર અસર કરે છે. મહાસાગરનું ઉષ્ણતામાન દરિયાઈ નિર્જલીકરણને વધારે છે અને દરિયાઈ સજીવો પર વધુ ભાર મૂકે છે, ઘનતા અને દ્રાવ્યતા અસરો દ્વારા દરિયાઈ સ્તરીકરણને વધારીને પોષક તત્ત્વોની ઉપલબ્ધતામાં ઘટાડો કરે છે જ્યારે તે જ સમયે ચયાપચયની માંગમાં વધારો કરે છે. મહાસાગરોમાં વધતા તાપમાનને કારણે પાણીમાં ઓક્સિજનની દ્રાવ્યતામાં ઘટાડો થાય છે, જે સમુદ્રના ઉપલા સ્તર (> 1000 મીટર) માં લગભગ 50 ટકા ઓક્સિજનના નુકસાનને સમજાવી શકે છે. ગરમ દરિયાનું પાણી ઓછું ઓક્સિજન ધરાવે છે અને ઠંડા પાણી કરતાં વધુ તરતું હોય છે. આનાથી ઊંડા પાણી સાથે સપાટીની નજીક ઓક્સિજનયુક્ત પાણીનું મિશ્રણ ઓછું થાય છે, જેમાં કુદરતી રીતે ઓછો ઓક્સિજન હોય છે. ગરમ પાણી જીવંત સજીવો પાસેથી ઓક્સિજનની માંગ પણ વધારે છે; પરિણામે, દરિયાઈ જીવન માટે ઓછો ઓક્સિજન ઉપલબ્ધ છે. અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે 20મી સદીના મધ્યભાગથી મહાસાગરો પહેલાથી જ તેમના ઓક્સિજનનું 1-2% ગુમાવી ચૂક્યા છે, અને મોડેલ સિમ્યુલેશન આગામી સો વર્ષોમાં વૈશ્વિક મહાસાગર O2 સામગ્રીમાં 7 ટકા સુધીનો ઘટાડો થવાની આગાહી કરે છે. ઓક્સિજનનો ઘટાડો એક હજાર વર્ષ કે તેથી વધુ સમય સુધી ચાલુ રહેવાનો અંદાજ છે. પરિભાષા મહાસાગરના નિર્જલીકરણ શબ્દનો ઉપયોગ આંતરરાષ્ટ્રીય વૈજ્ઞાનિક સંસ્થાઓ દ્વારા વધુને વધુ કરવામાં આવે છે કારણ કે તે વિશ્વ મહાસાગરની ઓક્સિજન ઇન્વેન્ટરીના ઘટતા વલણને મેળવે છે. સમુદ્રશાસ્ત્રીઓ અને અન્યોએ ચર્ચા કરી છે કે કયા શબ્દસમૂહ બિન-નિષ્ણાતોને આ ઘટનાનું શ્રેષ્ઠ વર્ણન કરે છે. માનવામાં આવતા વિકલ્પોમાં દરિયાઈ ગૂંગળામણ, દરિયાઈ ઓક્સિજનનો અભાવ, દરિયાઈ ઓક્સિજનમાં ઘટાડો, દરિયાઈ ડીઓક્સીજેનેશન, દરિયાઈ ઓક્સિજનમાં ઘટાડો અને દરિયાઈ હાયપોક્સિયા સામેલ છે. પ્રકારો અને પદ્ધતિઓ દરિયાઈ નિર્જલીકરણના બે પ્રકારો છે, જે બે અલગ-અલગ ઝોનમાં થાય છે અને તેના વિવિધ કારણો છેઃ દરિયાકાંઠાના વિસ્તારોમાં ઓક્સિજનમાં ઘટાડો વિરુદ્ધ ખુલ્લા સમુદ્રમાં તેમજ ઊંડા સમુદ્રમાં (ઓક્સિજન લઘુત્તમ ઝોન). આ જોડીદાર છે પરંતુ અલગ છે. દરિયાકાંઠાના વિસ્તારો ખુલ્લા અને ઊંડા સમુદ્ર ક્ષેત્રો (ઓક્સિજન લઘુત્તમ ક્ષેત્રો) ખુલ્લા સમુદ્રમાં કુદરતી નીચા ઓક્સિજન ક્ષેત્રો છે અને તે ધીમે ધીમે વિસ્તરી રહ્યા છે. આ દરિયાઈ ઓક્સિજન લઘુત્તમ ઝોન (OMZ) સામાન્ય રીતે સમુદ્રની મધ્ય ઊંડાઈમાં 100-1000 મીટર ઊંડાઈમાં જોવા મળે છે. તે કુદરતી ઘટનાઓ છે જે સપાટીના સમુદ્રમાં ઉત્પન્ન થતા ડૂબતા કાર્બનિક પદાર્થોના શ્વસનનું પરિણામ છે. જો કે, જેમ જેમ સમુદ્રમાં ઓક્સિજનનું પ્રમાણ ઘટતું જાય છે, તેમ તેમ ઓક્સિજનના લઘુતમ ક્ષેત્રો ઊભી અને આડી એમ બંને રીતે વિસ્તરી રહ્યા છે. આ નીચા ઓક્સિજનવાળા વિસ્તારોમાં પાણીનું પરિભ્રમણ ધીમું હોય છે. આ સ્થિરતાનો અર્થ એ છે કે ઓક્સિજનમાં એકદમ નાના ફેરફારો જોવાનું સરળ છે, જેમ કે 1-2% નો ઘટાડો. આમાંના ઘણા વિસ્તારોમાં, આ ઘટાડાનો અર્થ એ નથી કે આ ઓછા ઓક્સિજનવાળા પ્રદેશો માછલીઓ અને અન્ય દરિયાઈ જીવન માટે નિર્જન બની ગયા છે, પરંતુ ઘણા દાયકાઓથી ખાસ કરીને પ્રશાંત અને હિંદ મહાસાગરમાં આવું થઈ શકે છે. ફાયટોપ્લાંકટન દ્વારા પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયાઓ અને વાતાવરણ સાથે મિશ્રણ દ્વારા ઓક્સિજન સપાટી પર સમુદ્રમાં દાખલ થાય છે. માઇક્રોબાયલ અને મલ્ટીસેલ્યુલર બંને સજીવો, સમુદ્રની સમગ્ર ઊંડાઈમાં શ્વસનમાં ઓક્સિજનનો ઉપયોગ કરે છે, તેથી જ્યારે સપાટી પરથી ઓક્સિજનનો પુરવઠો ઊંડા પાણીમાં ઓક્સિજનના ઉપયોગ કરતા ઓછો હોય છે, ત્યારે ઓક્સિજનનું નુકસાન થાય છે. આ ઘટના કુદરતી છે, પરંતુ સ્તરીકરણમાં વધારો અને સમુદ્રના તાપમાનમાં વધારો થવાથી તે વધુ તીવ્ર બને છે. સ્તરીકરણ ત્યારે થાય છે જ્યારે વિવિધ ગુણધર્મો, મુખ્યત્વે તાપમાન અને ખારાશ ધરાવતા પાણીના જથ્થાને સ્તરબદ્ધ કરવામાં આવે છે, જેમાં ઉચ્ચ ઘનતા ધરાવતા પાણીની ટોચ પર ઓછી ઘનતા ધરાવતું પાણી હોય છે. સ્તરો વચ્ચેના ગુણધર્મોમાં તફાવત જેટલો મોટો હોય છે, સ્તરો વચ્ચે ઓછું મિશ્રણ થાય છે. જ્યારે સપાટીના સમુદ્રનું તાપમાન અથવા નદીઓ અને બરફના ઓગળવાથી સમુદ્રમાં તાજા પાણીના પ્રવાહનું પ્રમાણ વધે છે ત્યારે સ્તરીકરણમાં વધારો થાય છે, જે પુરવઠામાં ઘટાડો કરીને સમુદ્રના નિર્જલીકરણમાં વધારો કરે છે. અન્ય પરિબળ કે જે પુરવઠો ઘટાડી શકે છે તે ઓક્સિજનની દ્રાવ્યતા છે. જેમ જેમ તાપમાન અને ખારાશમાં વધારો થાય છે, તેમ તેમ ઓક્સિજનની દ્રાવ્યતા ઘટે છે, જેનો અર્થ છે કે ઓછો ઓક્સિજન પાણીમાં ઓગળી શકે છે કારણ કે તે ગરમ થાય છે અને વધુ ખારા બને છે. આબોહવા પરિવર્તનની ભૂમિકા જ્યારે ઓક્સિજન લઘુત્તમ ઝોન (ઓ. એમ. ઝેડ.) કુદરતી રીતે થાય છે, ત્યારે આબોહવા પરિવર્તન અને કૃષિ અને ગટરમાંથી જમીન આધારિત પ્રદૂષણ જેવી માનવીય અસરો દ્વારા તે વધુ તીવ્ર બની શકે છે. વર્તમાન આબોહવા નમૂનાઓ અને આબોહવા પરિવર્તનની પરિસ્થિતિઓની આગાહી એ છે કે મોટાભાગના ઉપલા સમુદ્રમાં નોંધપાત્ર ઉષ્ણતામાન અને ઓક્સિજનનું નુકસાન થશે. ગ્લોબલ વોર્મિંગ સમુદ્રના તાપમાનમાં વધારો કરે છે, ખાસ કરીને છીછરા દરિયાકાંઠાના વિસ્તારોમાં. જ્યારે પાણીનું તાપમાન વધે છે, ત્યારે તેની ઓક્સિજનને પકડી રાખવાની ક્ષમતા ઘટે છે, જેના કારણે પાણીમાં ઓક્સિજનની સાંદ્રતા ઘટી જાય છે. આ ઉપર વર્ણવેલ દરિયાકાંઠાના વિસ્તારોમાં યુટ્રોફિકેશનની અસરોને સંયોજિત કરે છે. છેલ્લા 50 વર્ષોમાં ઓક્સિજન વિનાના ખુલ્લા દરિયાઈ વિસ્તારોમાં 17 લાખ ચોરસ માઇલથી વધુનો વધારો થયો છે અને તે જ સમયે દરિયાકાંઠાના પાણીમાં ઓછા ઓક્સિજનવાળા વિસ્તારોમાં દસ ગણો વધારો જોવા મળ્યો છે. છેલ્લા 50 વર્ષથી દરિયાકાંઠાના અને ખુલ્લા સમુદ્રના પાણીમાં ઓગળેલા ઓક્સિજનના માપનથી ઓક્સિજનની માત્રામાં નોંધપાત્ર ઘટાડો જોવા મળ્યો છે. આ ઘટાડો અવકાશી વિસ્તારને વિસ્તારવા, ઊભી વિસ્તારને વિસ્તારવા અને વૈશ્વિક મહાસાગરોના તમામ પ્રદેશોમાં ઓક્સિજન-ગરીબ પરિસ્થિતિઓના લાંબા ગાળા સાથે સંકળાયેલો છે. ભૂતકાળમાં પેલિયો ઓશનોગ્રાફિક પદ્ધતિઓ દ્વારા ઓએમઝેડની અવકાશી હદની તપાસ સ્પષ્ટપણે દર્શાવે છે કે ઓએમઝેડની અવકાશી હદ સમય જતાં વિસ્તરી છે, અને આ વિસ્તરણ સમુદ્રના ઉષ્ણતામાન અને થર્મોક્લાઇન પાણીના ઓછા વેન્ટિલેશન સાથે જોડાયેલું છે. સંશોધનોએ વધતા વૈશ્વિક તાપમાન અને માનવ અસરના પરિણામે OMZ માં સંભવિત ફેરફારોને મોડેલ કરવાનો પ્રયાસ કર્યો છે. ઓએમઝેડમાં ફેરફારોમાં ફાળો આપી શકે તેવા ઘણા પરિબળોને કારણે આ પડકારજનક છે. ઓએમઝેડમાં મોડેલિંગ પરિવર્તન માટે ઉપયોગમાં લેવાતા પરિબળો અસંખ્ય છે, અને કેટલાક કિસ્સાઓમાં માપવા અથવા માપવા મુશ્કેલ છે. અભ્યાસ કરવામાં આવી રહેલી કેટલીક પ્રક્રિયાઓમાં સમુદ્રના વધતા તાપમાનના પરિણામે ઓક્સિજન ગેસ દ્રાવ્યતામાં ફેરફારો, તેમજ OMZ ની આસપાસ થતા શ્વસન અને પ્રકાશસંશ્લેષણની માત્રામાં ફેરફારો છે. ઘણા અભ્યાસોએ તારણ કાઢ્યું છે કે OMZ બહુવિધ સ્થળોએ વિસ્તરી રહ્યા છે, પરંતુ આધુનિક OMZ ના વધઘટ હજુ પણ સંપૂર્ણપણે સમજી શકાયા નથી. હાલના પૃથ્વી પ્રણાલીના નમૂનાઓ આબોહવા પરિવર્તનને કારણે સમુદ્રમાં ઓક્સિજન અને અન્ય ભૌતિક-રાસાયણિક ચલોમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો દર્શાવે છે, જેમાં ઇકોસિસ્ટમ્સ અને મનુષ્યો માટે સંભવિત અસરો છે. દરિયાઈ ઓક્સિજન સામગ્રીમાં વૈશ્વિક ઘટાડો આંકડાકીય રીતે નોંધપાત્ર છે અને કુદરતી વધઘટની બહાર ઉભરી રહ્યો છે. 1980ના દાયકા પછી વ્યાપક અને સ્પષ્ટ નુકસાન સાથે ઓક્સિજન ગુમાવવાનું આ વલણ ઝડપી બની રહ્યું છે. ઓક્સિજનના નુકસાનનો દર અને કુલ સામગ્રી પ્રદેશ પ્રમાણે બદલાય છે, જેમાં ઉત્તર પ્રશાંત તેના ઊંડા પાણીને છેલ્લે વેન્ટિલેટેડ કરવામાં આવ્યું હતું (થર્મોહેલિન પરિભ્રમણ જુઓ) અને સંબંધિત ઉચ્ચ સ્પષ્ટ ઓક્સિજન ઉપયોગ (એ. ઓ. યુ.) થી વધેલા સમયને કારણે નિર્જલીકરણના ચોક્કસ હોટસ્પોટ તરીકે ઉભરી આવ્યું છે. 1950ના દાયકાથી વૈશ્વિક મહાસાગરમાં ઓક્સિજનના કુલ નુકસાનનો અંદાજ 119 થી 680 ટી. એમ. ઓ. એલ. દાયકા-1 સુધીનો છે. આ અંદાજો વૈશ્વિક મહાસાગર ઓક્સિજન ઇન્વેન્ટરીના 2 ટકાનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. પાણીના તળિયાના સ્તરોમાં ગેસ હાઇડ્રેટ્સ ઓગળવાથી કાંપમાંથી વધુ મિથેન મુક્ત થઈ શકે છે અને ત્યારબાદ મિથેનને કાર્બન ડાયોક્સાઇડમાં એરોબિક શ્વસન દ્વારા ઓક્સિજનનો વપરાશ થઈ શકે છે. મહાસાગરો પર આબોહવા પરિવર્તનની અન્ય અસર જે સમુદ્રના નિર્જલીકરણનું કારણ બને છે તે પરિભ્રમણમાં ફેરફાર છે. જેમ જેમ સમુદ્ર સપાટી પરથી ગરમ થાય છે, તેમ તેમ સ્તરીકરણમાં વધારો થવાની અપેક્ષા છે, જે સમુદ્રના પરિભ્રમણને ધીમું કરવાની વૃત્તિ દર્શાવે છે, જે પછી સમુદ્રના નિર્જલીકરણમાં વધારો કરે છે. ભવિષ્ય માટે અંદાજો ગાણિતિક નમૂનાઓના પરિણામો દર્શાવે છે કે સતત ઉષ્ણતામાન, ઊંડા પાણીના વેન્ટિલેશનમાં ઘટાડો, જૈવિક ઓક્સિજનની માંગમાં વધારો અને છીછરા વિસ્તારોમાં OMZ ના સંકળાયેલ વિસ્તરણને કારણે 2100 સુધીમાં વૈશ્વિક મહાસાગરમાં ઓક્સિજનની ખોટનો દર 125 T મોલ વર્ષ −1 સુધી વધતો રહેશે. વિવિધતાઓ ઓક્સિજન લઘુતમ ઝોનનું વિસ્તરણ (ઓ. એમ. ઝેડ.) જૈવિક ઓક્સિજનના વપરાશને કારણે ખુલ્લા મહાસાગરના કેટલાક વિસ્તારોમાં કુદરતી રીતે ઓછી ઓક્સિજન સાંદ્રતા હોય છે જેને ભૌતિક પરિવહન, હવા-સમુદ્ર મિશ્રણ અથવા પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા આ વિસ્તારમાં ઓક્સિજનના ઇનપુટના દર દ્વારા સમર્થન આપી શકાતું નથી. આ વિસ્તારોને ઓક્સિજન મિનિમમ ઝોન (OMZs) કહેવામાં આવે છે, અને ત્યાં વિવિધ પ્રકારની ખુલ્લી મહાસાગર પ્રણાલીઓ છે જે આ કુદરતી રીતે ઓછી ઓક્સિજનની સ્થિતિનો અનુભવ કરે છે, જેમ કે ઉપરના વિસ્તારો, બંધ સમુદ્રના ઊંડા તટપ્રદેશો અને કેટલાક મોડ-વોટર એડીઝના કોર. દરિયાઈ નિર્જલીકરણ દરિયાકાંઠાના પાણી અને ખુલ્લા સમુદ્ર બંનેમાં સબઓક્સિક, હાયપોક્સિક અને એનોક્સિક પરિસ્થિતિઓ તરફ દોરી ગયું છે. 1950 થી, દરિયાકાંઠાના પાણીમાં 500 થી વધુ સ્થળોએ ઓક્સિજનની સાંદ્રતા 2 મિલીગ્રામ લિટર-1 થી ઓછી હોવાનું નોંધાયું છે, જેને સામાન્ય રીતે હાયપોક્સિક પરિસ્થિતિઓના થ્રેશોલ્ડ તરીકે સ્વીકારવામાં આવે છે. છેલ્લા અડધી સદી દરમિયાન ઉષ્ણકટિબંધીય મહાસાગરોમાં ઓ. એમ. ઝેડ. નું વિસ્તરણ થયું છે. દરિયાકાંઠાની અને ખુલ્લી મહાસાગર પ્રણાલીઓના ઓક્સિજન-નબળા પાણીનો મોટાભાગે એકબીજાના અલગતામાં અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે, જેમાં સંશોધકોએ દરિયાકાંઠાના પાણીમાં યુટ્રોફિકેશન-પ્રેરિત હાયપોક્સિયા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કર્યું છે અને કુદરતી રીતે (એન્થ્રોપોજેનિક પોષક તત્ત્વોના સ્પષ્ટ સીધા ઇનપુટ વિના) ખુલ્લા મહાસાગર OMZs. જો કે, દરિયાકાંઠાના અને ખુલ્લા સમુદ્રના ઓક્સિજન-ગરીબ પાણી અત્યંત એકબીજા સાથે જોડાયેલા છે અને તેથી બંનેએ ડીઓક્સીજેનેટેડ પરિસ્થિતિઓની તીવ્રતા, અવકાશી હદ અને અસ્થાયી હદમાં વધારો જોયો છે. નિર્જલીકૃત પરિસ્થિતિઓની અવકાશી હદ વ્યાપક રીતે બદલાઈ શકે છે. દરિયાકાંઠાના પાણીમાં, નિર્જલીકૃત પરિસ્થિતિઓ ધરાવતા પ્રદેશો એકથી ઓછા હજારો ચોરસ કિલોમીટર સુધી વિસ્તરી શકે છે. ખુલ્લા મહાસાગરના ઓએમઝેડ તમામ મહાસાગરના તટપ્રદેશોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે અને અવકાશી હદમાં સમાન તફાવત ધરાવે છે; વૈશ્વિક મહાસાગરના જથ્થાના અંદાજે 8 ટકા ઓએમઝેડમાં છે. સૌથી મોટો OMZ પૂર્વીય ઉષ્ણકટિબંધીય ઉત્તર પ્રશાંતમાં છે અને આ વૈશ્વિક જથ્થાના 41 ટકા હિસ્સો ધરાવે છે, અને સૌથી નાનો OMZ પૂર્વીય ઉષ્ણકટિબંધીય ઉત્તર એટલાન્ટિકમાં જોવા મળે છે અને વૈશ્વિક OMZ જથ્થાના માત્ર 5 ટકા હિસ્સો ધરાવે છે. નીચા ઓક્સિજનની સ્થિતિની ઊભી હદ નીચા ઓક્સિજનની સ્થિતિની ઊભી હદ પણ બદલાતી રહે છે, અને સતત નીચા ઓક્સિજનના વિસ્તારોમાં ઓક્સિજન-ગરીબ પાણીની ઉપરની અને નીચલી મર્યાદામાં વાર્ષિક તફાવત હોય છે. સામાન્ય રીતે, OMZ લગભગ 200 થી 1,000 મીટરની ઊંડાઈએ થવાની ધારણા છે. ઓ. એમ. ઝેડ. ની ઉપલી મર્યાદા ઓક્સિજનકરણમાં મજબૂત અને ઝડપી ઢાળ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, જેને ઓક્સિક્લાઇન કહેવાય છે. ઓક્સીક્લાઇનની ઊંડાઈ ઓએમઝેડ વચ્ચે બદલાય છે, અને મુખ્યત્વે હવા-સમુદ્રના પ્રવાહો અને થર્મોક્લાઇનની ઊંડાઈમાં ઊભી હિલચાલ જેવી ભૌતિક પ્રક્રિયાઓથી પ્રભાવિત થાય છે. ઓએમઝેડની નીચી મર્યાદા જૈવિક ઓક્સિજનના વપરાશમાં ઘટાડા સાથે સંકળાયેલી છે, કારણ કે મોટાભાગના કાર્બનિક પદાર્થોનો વપરાશ થાય છે અને ઊભા પાણીના સ્તંભની ટોચની 1,000 મીટરમાં શ્વાસ લેવામાં આવે છે. છીછરા દરિયાકાંઠાની પ્રણાલીઓમાં ઓક્સિજન-ગરીબ પાણી તળિયાના પાણી સુધી વિસ્તરી શકે છે, જે બેન્થિક સમુદાયો પર નકારાત્મક અસરો તરફ દોરી જાય છે. છેલ્લા પાંચ દાયકામાં ઘણા સતત OMZની જાડાઈમાં વધારો થયો છે. આવું એટલા માટે થયું કારણ કે OMZની ઉપલી મર્યાદા છીછરી થઈ ગઈ હતી અને તે પણ એટલા માટે કે OMZ નીચે તરફ વિસ્તર્યું હતું. અસ્થાયી સમયગાળામાં ફેરફારો ઓક્સિજન-ગરીબ પરિસ્થિતિઓનો અસ્થાયી સમયગાળો મોસમી, વાર્ષિક અથવા બહુ-દાયકાના ધોરણો પર બદલાઈ શકે છે. મેક્સિકોના અખાત જેવી દરિયાકાંઠાની પ્રણાલીઓમાં હાયપોક્સિક પરિસ્થિતિઓ સામાન્ય રીતે નદીઓના વિસર્જન, પાણીના સ્તંભના થર્મોહેલાઇન સ્તરીકરણ, પવન સંચાલિત દબાણ અને ખંડીય છાજલી પરિભ્રમણ પેટર્ન સાથે જોડાયેલી હોય છે. જેમ કે, તીવ્ર હાયપોક્સિક પરિસ્થિતિઓની શરૂઆત, દ્રઢતા અને ભંગાણમાં મોસમી અને વાર્ષિક પેટર્ન છે. ખુલ્લા મહાસાગરોમાં ઓક્સિજનની સાંદ્રતા અને દરિયાકાંઠાના વિસ્તારો અને ખુલ્લા સમુદ્ર વચ્ચેના માર્જિનમાં આબોહવાની પરિસ્થિતિઓમાં બહુ-દાયકાના ઓસિલેશનથી તીવ્રતા, અવકાશી હદ અને અસ્થાયી હદમાં તફાવત જોવા મળી શકે છે. દરિયાકાંઠાના પ્રદેશોમાં માનવજન્ય પોષક તત્ત્વોના વધેલા નિવેશ અને પ્રાદેશિક પરિભ્રમણમાં ફેરફારોને કારણે વિસ્તૃત અવકાશી વિસ્તાર અને અસ્થાયી સમયગાળો પણ જોવા મળ્યો છે. યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સના પશ્ચિમ કિનારે ઓરેગોનના દરિયાકાંઠાના છાજલી જેવા વિસ્તારો કે જેમણે અગાઉ ઓછી ઓક્સિજનની સ્થિતિનો અનુભવ કર્યો નથી, તેમાં તાજેતરમાં અને અચાનક મોસમી હાયપોક્સિયા વિકસ્યું છે. દરિયાઈ નિર્જલીકરણની અસરો દરિયાઈ ઉત્પાદકતા, પોષક ચક્ર, કાર્બન ચક્ર અને દરિયાઈ વસવાટો પર અસર કરે છે. અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે 20મી સદીના મધ્યભાગથી મહાસાગરો પહેલાથી જ તેમના ઓક્સિજનનું 1-2% ગુમાવી ચૂક્યા છે, અને મોડેલ સિમ્યુલેશન આગામી સો વર્ષોમાં વૈશ્વિક મહાસાગર O2 સામગ્રીમાં 7 ટકા સુધીનો ઘટાડો થવાની આગાહી કરે છે. ઓક્સિજનનો ઘટાડો એક હજાર વર્ષ કે તેથી વધુ સમય સુધી ચાલુ રહેવાનો અંદાજ છે. દરિયાઈ રસાયણશાસ્ત્રમાં ફેરફારોને કારણે સમગ્ર દરિયાઈ ખાદ્ય જાળમાં પ્રજાતિઓની સદ્ધરતા વિક્ષેપિત થઈ રહી છે. જેમ જેમ સમુદ્ર ગરમ થાય છે તેમ તેમ પાણીના સ્તરો વચ્ચેનું મિશ્રણ ઘટે છે, પરિણામે દરિયાઈ જીવન માટે ઓછો ઓક્સિજન અને પોષક તત્ત્વો ઉપલબ્ધ થાય છે. દરિયાઈ નિર્જલીકરણ એ દરિયાઈ જીવન પર વધારાનો ભાર છે. મહાસાગરના નિર્જલીકરણના પરિણામે મહાસાગરોમાં ઓક્સિજનના લઘુતમ ઝોનનું વિસ્તરણ થાય છે. આ સાથે મહાસાગરનું ડીઓક્સીજેનેશન સ્રોતોના અસંતુલન અને ઓગળેલા પાણીમાં ઓક્સિજનના ડૂબવાને કારણે થાય છે. આ પરિવર્તન એકદમ ઝડપી રહ્યું છે અને માછલીઓ અને અન્ય પ્રકારના દરિયાઈ જીવન તેમજ પોષણ અથવા આજીવિકા માટે દરિયાઈ જીવન પર નિર્ભર લોકો માટે જોખમ ઊભું કરે છે. દરિયાઈ નિર્જલીકરણ દરિયાઈ ઉત્પાદકતા, પોષક ચક્ર, કાર્બન ચક્ર અને દરિયાઈ વસવાટો પર અસર કરે છે. જેમ જેમ નીચા ઓક્સિજન ઝોન સપાટીની ઊભી નજીક વિસ્તરે છે, તેમ તેમ તેઓ ઓરેગોન (યુએસ) ના દરિયાકાંઠે કેલિફોર્નિયા પ્રવાહ જેવી દરિયાકાંઠાની ઉપરની પ્રણાલીઓને અસર કરી શકે છે. આ ઉપર ઉઠવાની પ્રણાલીઓ મોસમી પવન દ્વારા સંચાલિત થાય છે જે દરિયાકાંઠાની નજીકના સપાટીના પાણીને દરિયાકાંઠે ખસેડવા માટે દબાણ કરે છે, જે ખંડીય છાજલી સાથે ઊંડા પાણીને ઉપર ખેંચે છે. જેમ જેમ ડીઓક્સીજેનેટેડ ઊંડા પાણીની ઊંડાઈ છીછરા થતી જાય છે, તેમ તેમ ડીઓક્સીજેનેટેડ પાણીનું વધુ પ્રમાણ ખંડીય છાજલી સુધી પહોંચી શકે છે, જેના કારણે દરિયાકાંઠાના હાયપોક્સિયા અને માછલીઓ મરી જાય છે. જળચરઉછેર ઉદ્યોગ પર મોટા પાયે માછલીઓના મોતની અસરો ઊંડી હોવાની ધારણા છે. દરિયાઈ સજીવો અને જૈવવિવિધતાની ટૂંકા ગાળાની અસરો અત્યંત જીવલેણ સંજોગોમાં જોઈ શકાય છે, પરંતુ અન્ય સબલેથલ પરિણામોમાં નબળી પ્રજનન ક્ષમતા, વૃદ્ધિમાં ઘટાડો અને રોગગ્રસ્ત વસ્તીમાં વધારો સામેલ હોઈ શકે છે. આને સહ-તાણ અસરને આભારી ગણી શકાય. જ્યારે કોઈ જીવતંત્ર પહેલેથી જ તણાવમાં હોય છે, ઉદાહરણ તરીકે તે ઇચ્છે તેના કરતા ઓછો ઓક્સિજન મેળવે છે, ત્યારે તે તેના અસ્તિત્વના અન્ય ક્ષેત્રો જેમ કે પ્રજનન, વૃદ્ધિ અને રોગને દૂર કરવા જેવા ક્ષેત્રોમાં પણ કામ કરતું નથી. વધુમાં, ગરમ પાણી માત્ર ઓછો ઓક્સિજન જ નથી ધરાવતું, પરંતુ તે દરિયાઇ સજીવોના ચયાપચયના દરમાં પણ વધારો કરે છે, પરિણામે તેઓ ઉપલબ્ધ ઓક્સિજનનો વધુ ઝડપથી ઉપયોગ કરે છે, પાણીમાં ઓક્સિજનની સાંદ્રતામાં વધુ ઘટાડો કરે છે અને જોવા મળતી અસરોને સંયોજિત કરે છે. છેવટે, કેટલાક સજીવો માટે, વસવાટમાં ઘટાડો એક સમસ્યા હશે. પાણીના સ્તંભમાં વસવાટયોગ્ય વિસ્તારો સંકુચિત થવાની અપેક્ષા છે અને વસવાટયોગ્ય ઋતુઓ ટૂંકી થવાની અપેક્ષા છે. જો કોઈ જીવતંત્રના નિયમિત નિવાસસ્થાનમાં રહેલા પાણીમાં ઓક્સિજનની સાંદ્રતા તે સહન કરી શકે તેના કરતા ઓછી હોય, તો તે હવે ત્યાં રહેવા માંગશે નહીં. આ સ્થળાંતરની બદલાયેલી પેટર્ન તરફ દોરી જાય છે તેમજ નિવાસસ્થાનના વિસ્તારમાં ફેરફાર અથવા ઘટાડો કરે છે. જૈવવિવિધતા અને ખાદ્ય વેબ મેકઅપમાં ફેરફારોના વ્યાપક પ્રમાણ પર લાંબા ગાળાની અસરો જોઈ શકાય છે. ઘણા સજીવોના નિવાસસ્થાનમાં પરિવર્તનને કારણે, શિકારી-શિકાર સંબંધોમાં ફેરફાર થશે. ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે નાના સારી રીતે ઓક્સિજનયુક્ત વિસ્તારમાં સંકોચાય છે, ત્યારે શિકારી-શિકારના એન્કાઉન્ટર દરમાં વધારો થશે, જેના કારણે શિકારમાં વધારો થશે, સંભવિત રીતે શિકારની વસ્તી પર તાણ આવશે. વધુમાં, ઓક્સિજનની સાંદ્રતામાં ઘટાડાને કારણે સામાન્ય રીતે ઇકોસિસ્ટમની વિવિધતામાં ઘટાડો થવાની અપેક્ષા છે. મત્સ્યોદ્યોગ પરની અસરો ઉષ્ણકટિબંધીય ઓએમઝેડના વર્ટિકલ વિસ્તરણથી ઓએમઝેડ અને સપાટી વચ્ચેના વિસ્તારમાં ઘટાડો થયો છે. આનો અર્થ એ છે કે સપાટીની નજીક રહેતી ઘણી પ્રજાતિઓ, જેમ કે માછલી, સમયાંતરે અસરગ્રસ્ત થઈ શકે છે. ચાલુ સંશોધન એ તપાસ કરી રહ્યું છે કે કેવી રીતે OMZ વિસ્તરણ આ વિસ્તારોમાં ખાદ્ય જાળને અસર કરે છે. ઉષ્ણકટિબંધીય પેસિફિક અને એટલાન્ટિકમાં ઓ. એમ. ઝેડ. ના વિસ્તરણ પરના અભ્યાસોમાં માછલીઓની વસ્તી અને વ્યાપારી માછીમારી પર નકારાત્મક અસરો જોવા મળી છે, જે સંભવતઃ ઓ. એમ. ઝેડ. ની છીછરા ઊંડાઈ તરફ આગળ વધતાં ઘટેલા નિવાસસ્થાનમાંથી જોવા મળે છે. દરિયાઈ નિર્જલીકરણના પ્રતિભાવમાં માછલીનું વર્તન ઓક્સિજનની નબળી પરિસ્થિતિઓ પ્રત્યેની તેમની સહનશીલતા પર આધારિત છે. ઓ. એમ. ઝેડ. ના વિસ્તરણના જવાબમાં ઓછી એનોક્સિક સહિષ્ણુતા ધરાવતી પ્રજાતિઓ નિવાસસ્થાનના સંકોચનમાંથી પસાર થાય છે. ઓછી ઓક્સિજનની સ્થિતિ માટે ઓછી સહનશીલતા ધરાવતી માછલીની પ્રજાતિઓ સમુદ્રની સપાટીની નજીક રહેવા માટે આગળ વધી શકે છે જ્યાં ઓક્સિજનની સાંદ્રતા સામાન્ય રીતે વધારે હોય છે. વસવાટના સંકોચન માટે જૈવિક પ્રતિક્રિયાઓ વૈવિધ્યસભર હોઈ શકે છે. બિલફિશની કેટલીક પ્રજાતિઓ, સેઇલફિશ અને માર્લિન જેવા શિકારી પેલેગિક શિકારીઓ, જેઓ વસવાટના સંકોચનમાંથી પસાર થયા છે, તેમના શિકાર, નાની પેલેગિક માછલીઓએ સમાન વસવાટના સંકોચનનો અનુભવ કર્યો હોવાથી હકીકતમાં વૃદ્ધિમાં વધારો થયો છે, પરિણામે બિલફિશ માટે શિકારની નબળાઈમાં વધારો થયો છે. જમ્બો સ્ક્વિડ અને લેન્ટર્નફિશ જેવી એનોક્સિક પરિસ્થિતિઓ પ્રત્યે સહિષ્ણુતા ધરાવતી માછલીઓ, ઓછા સ્તરે એનોક્સિક વાતાવરણમાં સક્રિય રહી શકે છે, જે એનોક્સિયા અસહિષ્ણુ શિકારીઓને ટાળીને તેમના અસ્તિત્વમાં સુધારો કરી શકે છે અને તેમના એનોક્સિયા અસહિષ્ણુ સ્પર્ધકો ન કરી શકે તેવા સંસાધનોની પહોંચમાં વધારો કરી શકે છે. ઝૂપ્લાંકટન અને નીચા ઓક્સિજન ઝોન વચ્ચેનો સંબંધ જટિલ છે અને પ્રજાતિઓ અને જીવનના તબક્કા અનુસાર બદલાય છે. કેટલાક જીલેટિનસ ઝૂપ્લાંકટન જ્યારે હાયપોક્સિયાના સંપર્કમાં આવે છે ત્યારે તેમના વૃદ્ધિ દરમાં ઘટાડો કરે છે જ્યારે અન્ય આ નિવાસસ્થાનનો ઉપયોગ તેમના વૃદ્ધિ દરને અસર ન થતાં શિકારની ઊંચી સાંદ્રતા પર ઘાસચારા માટે કરે છે. હાયપોક્સિયાને સહન કરવા માટે કેટલાક જિલેટીનસ ઝૂપ્લાંકટનની ક્ષમતાને ઇન્ટ્રાજેલ પ્રદેશોમાં ઓક્સિજન સંગ્રહિત કરવાની ક્ષમતાને આભારી હોઈ શકે છે. દરિયાઈ નિર્જલીકરણના પરિણામે ઝૂપ્લાંકટનની હિલચાલ મત્સ્યોદ્યોગ, વૈશ્વિક નાઇટ્રોજન ચક્ર અને પોષણ સંબંધોને અસર કરી શકે છે. આ ફેરફારોમાં વધુ પડતી માછીમારી અથવા તૂટી પડેલી ખાદ્ય જાળ દ્વારા મોટા આર્થિક અને પર્યાવરણીય પરિણામો આવવાની સંભાવના છે. એનોક્સિક ઇવેન્ટ એનોક્સિક વોટર ઓશન એસિડિફિકેશન સ્પેશિયલ રિપોર્ટ ઓન ધ ઓશન એન્ડ ક્રાયોસ્ફિયર ઇન અ ચેન્જિંગ ક્લાઇમેટ રેફરન્સ બાહ્ય કડીઓ ઓશન ડીઓક્સીજેનેશન NASA: ઓશન ડીઓક્સીજેનેશનઃ પાસ્ટ, પ્રેઝન્ટ, એન્ડ ફ્યુચર ઓશનોગ્રાફિક પરિભાષા વોટર ઓક્સિજન સાથે પર્યાવરણીય મુદ્દાઓ