Gurun di muara St. Lawrence

QKetika Alfonso Mucci melihat jumlah oksigen terlarut dalam sampel air tertentu yang diambil timnya di muara St. Lawrence pada tahun 2021, dia menangis “seperti Madeleine,” katanya. Profesor-peneliti di McGill University, seorang spesialis oseanografi kimia, telah lama mengetahui bahwa perubahan iklim akan mengganggu ekosistem ini yang telah ia pelajari selama 40 tahun. Namun pada saat itu, dia memahami bahwa yang ada di hadapannya adalah hasil dari transformasi kondisi lingkungan yang cepat, radikal, dan tidak dapat diperbaiki. Sebuah titik kritis.

Fenomena ini sudah dianggap sebagai penyebab utama anjloknya stok udang di wilayah utara. Namun, fenomena ini juga bisa menimbulkan banyak konsekuensi lain yang sulit diprediksi oleh para peneliti.

Alfonso Mucci dan peneliti lain yang dipublikasikan di jurnal ilmiah pada tahun 2023 a analisis Hal yang pada dasarnya tampaknya menyebabkan transformasi ini: Arus Labrador, yang membawa air dingin yang kaya oksigen dari Arktik ke kedalaman muara, mengubah lintasannya.

Mereka juga menerbitkan a potret penjelasan rinci tentang situasi tersebut, yang mempengaruhi dasar muara laut, mulai dari Tadoussac hingga ketinggian Pointe-des-Monts — sebelum pelebaran yang menandai pintu masuk ke Teluk St. Lebih dari hampir 10.000 km², lapisan air terdalam hampir menjadi sepi, karena tidak ada lagi oksigen terlarut yang cukup untuk bernapas bagi sebagian besar ikan dan krustasea. Hanya beberapa spesies yang masih menghantui kawasan tersebut, seperti bintang rapuh, bintang laut berlengan pendek dan kurus.

Yang disebut zona hipoksia (secara harfiah: rendah oksigen) ini dimulai 150 m di bawah permukaan dan berlanjut hingga ke dasar, dalam sentimeter pertama sedimen. Ini mengikuti jalur Selat Laurentian, lembah sedalam 300 hingga 450 m, yang membentang dari Selat Cabot (antara Newfoundland dan Nova Scotia) hingga Les Escoumins. Melalui saluran inilah air Atlantik memasuki muara dan mengalir ke kedalaman, berlawanan arah dengan sungai.

Hipoksia bukanlah hal baru. Menganalisis data historis, Alfonso Mucci dan rekan-rekannya menemukan bahwa saturasi oksigen di ujung Selat Laurentian turun setengahnya antara tahun 1930an dan 1980an, dan turun menjadi sekitar 20%, yang merupakan tingkat yang tidak mencukupi bagi sebagian besar hewan. “Namun, terdapat variabilitas besar dalam kebutuhan spesies yang berbeda,” jelas Denis Chabot, peneliti emeritus di Fisheries and Oceans Canada, yang telah mengabdikan karirnya untuk isu ini.

Di antara mereka yang hidup di kedalaman, ikan cod, misalnya, sangat menuntut: begitu saturasi oksigen turun hingga 70%, mereka mengalami kesulitan mencerna dan menambah berat badan lebih lambat. Dengan oksigen 22%, mereka langsung mati karena sesak napas. “Pada awal abad yang lalu, para nelayan masih menemukan ikan cod di muara, tidak diragukan lagi karena mereka dapat menyeberangi saluran tanpa merasa tercekik,” kata Denis Chabot. Mereka sudah lama menghilang.

“Halibut Greenland beradaptasi lebih mudah: ambang batas mematikannya adalah 9% untuk dewasa dan 15% untuk remaja, dan mereka dapat mentolerir hipoksia lebih lama dibandingkan spesies lainnya,” jelas peneliti.

Sejak tahun 1980an, zona hipoksia tampak stabil. Namun pada tahun 2019, tanpa peringatan, saturasi mulai turun dengan cepat: di muara, hanya dalam waktu tiga tahun, luas permukaan zona hipoksia berlipat tujuh dan kadar oksigen minimum turun di bawah angka 10% di beberapa tempat. Di kawasan Teluk juga, tingkat oksigen telah menurun di kedalaman, meskipun penurunannya tidak terlalu signifikan.

Hipoksia merupakan pukulan bagi spesies yang sudah berusaha beradaptasi dengan kenaikan suhu air, yang meningkatkan kebutuhan hewan akan oksigen seiring dengan percepatan metabolisme mereka. Gas ini juga kurang larut dalam air hangat. Kini, bahkan udang utara pun ditakdirkan untuk melarikan diri atau mati jika tidak menemukan jalan keluar.

“Di muara, mereka berlindung di kedalaman antara 100 dan 200 m, padahal sebelumnya mereka kebanyakan tinggal di kedalaman di bawah 200 m,” jelas Denis Chabot. Di kawasan Teluk, populasi yang tinggal di sepanjang pantai barat Newfoundland, di wilayah yang disebut Esquiman, berada dalam kondisi yang sangat buruk. “Di sana juga, airnya lebih hangat dan hipoksia, tapi udang belum berlindung di tempat yang tinggi. Mungkin karena lerengnya lebih curam? Kecuali mereka tidak menyukai sesuatu di sedimen? Kami tidak tahu,” kata Denis Chabot. Di semua tempat ini, saham-saham telah anjlok.

Meskipun kondisi ikan halibut Greenland buruk, ikan redfish, ikan laut dalam lainnya, tampaknya justru mendapat manfaat dari pemanasan teluk: setelah hampir punah, ikan berwarna oranye ini mewakili hampir 90% biomassa yang ditangkap di laut dalam. jurang pemisah dalam salah satu kampanye pengambilan sampel terbaru Fisheries and Oceans Canada. Namun, karena terdorong dari laut dalam karena hipoksia, ia mendapati dirinya berada di lantai yang sama dengan udang yang berhasil muncul, yang hanya membuat sesuap saja.

Lobster yang hidup di daerah dangkal tidak terkena hipoksia. Karena pemanasan, mereka meninggalkan New England untuk berlindung di Teluk utara dan bahkan muara. “Penyelam kini dapat melihat mereka hingga ke Rimouski,” tegas Denis Chabot.

Menurut para peneliti, sebagian dari hipoksia berasal dari pembuangan pertanian dan limbah perkotaan ke sungai. Mikroorganisme berkembang biak di St. Lawrence dengan memakan nitrogen dan fosfor yang telah dibuang ke sana dalam jumlah besar selama beberapa dekade. Kemudian, ketika mereka mati dan perlahan-lahan tenggelam ke dasar dalam bentuk bahan organik, mereka menjadi makanan pilihan bagi mikroorganisme yang hidup di dasar muara, di air asin, yang menggunakan oksigen dari air untuk memecahnya. turun. Hasilnya: oksigen yang tersisa untuk hewan menjadi lebih sedikit.

Namun di balik penyebab historis hipoksia ini terdapat fenomena yang jauh lebih brutal yang telah dijelaskan secara rinci oleh Alfonso Mucci dan rekan-rekannya: perubahan arah Arus Labrador, yang mengairi dasar muara dan teluk yang dingin dan beroksigen. air yang kaya. “Sejak tahun 2019, arus ini tidak lagi masuk ke Selat Cabot karena naiknya Arus Teluk ke arah utara, tetapi juga karena angin di Labrador telah berubah dan mendorongnya ke arah barat,” jelas Alfonso Mucci. Kami yakin 95% bahwa kemunduran Arus Labrador ini merupakan konsekuensi dari perubahan iklim, dan keadaan tidak akan kembali seperti semula. »

Kerusakan sudah terjadi, hipoksia seharusnya tidak menjadi lebih buruk di tahun-tahun mendatang, yakin peneliti, yang dikonfirmasi oleh pembacaan awal pada tahun 2022. “Tidak ada teknologi yang memungkinkan kita untuk mengkompensasi hilangnya oksigen secara besar-besaran ini. Tentu saja, jika kita secara drastis mengurangi pembuangan ke sungai, kita akan mendapatkan keuntungan, namun hal ini tidak akan memungkinkan kita untuk kembali ke tingkat sebelumnya,” keluh Alfonso Mucci.

Di planet ini, pencemaran saluran air telah menyebabkan hipoksia di banyak muara selama musim panas, sedangkan di St. Lawrence, perubahan arus menjadikannya permanen. Dasar Laut Baltik kini sebagian besar anoksik, artinya tidak ada oksigen sama sekali di sana. Namun di atas zona mati, masih ada kehidupan. Di tempat lain di lautan, para peneliti menemukan bahwa air juga mengandung sedikit lebih sedikit oksigen, selain itu menjadi lebih panas dan menjadi lebih asam.

Di muara St. Lawrence, Denis Chabot untuk saat ini menolak gagasan bahwa hipoksia memiliki konsekuensi jangka pendek yang signifikan di dekat permukaan, khususnya pada kedalaman yang sering dikunjungi oleh paus: hanya ada sedikit pertukaran antara berbagai lapisan air, jelasnya. . Seperti pada bangunan yang lantai dasarnya kosong, kehidupan dapat berlanjut di lantai atas. Namun, asalkan fondasinya tetap kokoh.

Hilangnya beberapa hewan laut dalam dapat melemahkan landasan ini. Di hulu saluran, di zona yang sudah mengalami hipoksia sejak tahun 1980-an, ahli biologi Philippe Archambault dari Universitas Laval menemukan perubahan besar antara tahun 1980 dan 2018 di antara spesies yang hidup di sedimen 15 sentimeter pertama. “Di stasiun kelautan dekat Trois-Pistoles, dalam sedimen persegi berukuran sisi 30 cm, kami mengubah dari sekitar 25 spesies yang panjangnya lebih dari setengah milimeter menjadi hanya sekitar sepuluh,” katanya.

Hipoksia menyebabkan semua moluska menghilang di lokasi ini. “Kami terutama melihat pengumpan endapan permukaan, seperti bintang rapuh, yang puas memakan bahan organik yang jatuh ke dasar,” kata peneliti. Hanya ada sedikit spesies yang mampu mengaduk sedimen – seperti yang dilakukan cacing tanah di taman – agar oksigen dapat menembus dan menjadikannya lingkungan hidup.

Akibatnya, reaksi kimia yang terjadi di sedimen berubah, dan berbagai unsur yang terperangkap di dalamnya kini dapat lepas dan naik ke air. “Kami telah mengamati pelepasan mangan secara signifikan, namun kami khawatir akan lebih banyak zat beracun yang dapat menyebar ke dalam air, seperti senyawa arsenik dan logam lainnya yang terakumulasi seiring waktu di sedimen ini,” jelas Alfonso Mucci.

Bagaimana semua ini akan berkembang sangat sulit untuk diprediksi, karena terlalu banyak hal yang tidak diketahui dan gejolak. “Kami belum memahami secara detail siapa yang memakan siapa yang berada di dasar muara, sehingga hal ini dapat menimbulkan skenario yang sangat berbeda,” yakin Philippe Archambault.