Понимание истощения кислорода на шельфе побережья Орегона

Каждой весной ветры у побережья Орегона меняют направление, что приводит к смене океанских течений и началу сезона апвеллинга. Этот период длится около 4 месяцев, когда холодные, богатые питательными веществами, но обедненные кислородом глубинные воды поднимаются в прибрежную зону. В последние десятилетия измерения показали снижение концентрации кислорода в водах у Орегона, а сезонная гипоксия стала вызывать серьезную озабоченность. Хотя долгосрочный тренд хорошо задокументирован, детали годовой и сезонной изменчивости содержания растворенного кислорода на шельфе изучены недостаточно. Используя данные с заякоренных датчиков, установленных у побережья Орегона в течение трех сезонов с 2009 по 2011 год, Адамс и коллеги измерили свойства воды, включая изменения течений, температуры, солености и концентрации растворенного кислорода. Они установили, что хотя сезонный апвеллинг инициирует ежегодное снижение уровня кислорода, он же и предотвращает широкое распространение аноксии.

Чтобы понять влияние апвеллинга на прибрежные условия, авторы проанализировали наблюдения на различных временных масштабах: от приливного до межгодового. Они выяснили, что, поскольку холодные глубинные воды бедны кислородом, а внесение питательных веществ стимулирует биологическую продуктивность, начало апвеллинга ведет к истощению кислорода. Однако сам апвеллинг также усиливает водообмен и перемешивание, что не позволяет уровню кислорода упасть так низко, как могло бы. Индуцированные апвеллингом процессы ограничивают годовое истощение кислорода всего 30 процентами от того уровня, который наблюдался бы, если бы единственными факторами были инфильтрация холодных глубинных вод и биологическое дыхание.

Авторы отмечают, что изменения в ветрах вдоль побережья вызывают недельную изменчивость концентрации растворенного кислорода, в то время как месячная изменчивость может быть вызвана колебаниями атмосферного струйного течения.