海洋和淡水水体正在以惊人的速度失去氧气，而且 最近的一些研究警告说，这种现象正在将地球推向危险状态。 这种局面可能难以恢复。科学界多年来一直在警告水体缺氧问题，但现在两项独立研究着重探讨了其全球性后果，并指出需要将其视为与气候变化或生物多样性丧失同等重要的全球性威胁。
由美国斯克里普斯海洋研究所牵头的一项审查建议将溶解氧条件纳入行星边界框架，该框架自 2009 年以来一直在确定维持地球稳定的关键过程。 据作者称，海洋、河流和湖泊中氧气的迅速下降与其他限制因素（如酸化或生物地球化学循环）相互作用。由此引发的连锁反应在人类时间尺度上可能是不可逆转的。这项发表在《湖沼学与海洋学》杂志上的研究强调，缺氧并非单独发生：全球变暖、 海洋污染 水通风的变化是其主要驱动因素。
一颗因缺氧而濒临崩溃的行星
斯克里普斯海洋研究所的这项研究由多所大学的科学家参与，分析了氧气的流失如何改变调节气候的生物和化学过程。 从微小的生物到大型海洋捕食者，所有生物都依赖于溶解氧。氧气含量的下降威胁着水生生物，进而威胁着地球的健康。作者指出，缺氧现象已经影响到沿海生态系统、河流和湖泊，而生物多样性丧失以及氮磷循环紊乱等其他地球边界因素，更使缺氧的影响雪上加霜。
该研究的主要作者埃里卡·费雷尔解释说，这个想法是在参加马德里气候变化大会（COP25）后产生的，他们希望这篇综述能够有所帮助。 政策制定者应将缺氧视为地球系统稳定性的关键因素。将溶解氧纳入行星边界框架的提议旨在提高其可见性，并促进有助于维护生物多样性和气候的缓解措施。
奎特拉尔科峡湾：一个天然的缺氧实验室
与此同时，在智利南部，一个跨学科的科学家团队记录了艾森地区基特拉尔科峡湾发生的极端缺氧事件。 这是该地区首次发现缺氧峡湾的证据，也就是说，峡湾内完全没有溶解氧，硫化氢浓度很高。这种化合物对大多数生物体有毒。由洛杉矶大学I~mar中心牵头的这项研究确定，这种情况是由自然因素造成的：水循环受限、停留时间长，以及附近利基涅-奥夫基断层和马特格兰德火山、哈德逊火山的火山活动的影响。
研究人员在 2022 年至 2025 年间开展研究，发现缺氧层从 90 米到 120 米深处开始，一直延伸到海底，大约在 160 米深处。 地表水通过与大气进行交换来维持正常的氧气含量。但在深处，水化学成分发生了彻底改变：硝酸盐消失，铵、磷酸盐、甲烷和硫化氢含量增加，微生物群落也以厌氧细菌为主。尽管峡湾内有鲑鱼养殖场，但作者认为，这种缺氧环境主要是自然形成的，这使得基特拉尔科峡湾成为研究火山活动和水体循环受限如何改变海洋生态系统的独特实验室。
从历史中汲取教训：大灭绝
为了更好地了解氧气流失加速可能带来的后果，科学家们回顾了过去。大约252亿年前，在二叠纪-三叠纪大灭绝事件（也称大灭绝）期间， 96%的海洋物种和70%的陆地物种消失了。斯坦福大学的一项研究发表在《美国国家科学院院刊》上，该研究表明，主要诱因是极端热浪和大规模火山爆发导致海洋氧气下降。
研究人员利用现有生物体进行实验，比较不同群体的脆弱性。 他们发现，像腕足动物这样新陈代谢缓慢、行动不便的动物，对温度升高和缺氧更加敏感。与此同时，软体动物、鱼类和棘皮动物凭借更强壮的肌肉和鳃，得以生存并繁衍壮大。这种生物变化是不可逆转的：在灭绝之前，腕足动物主宰着海洋；如今，双壳类动物的数量超过了它们。该研究警告说，尽管目前的升温预测低于二叠纪-三叠纪时期，但这一趋势令人担忧，我们仍有时间采取行动。
这三个方面——将氧气纳入行星边界的提议、奎特拉尔科的自然案例以及大灭绝的教训——结合起来，描绘出一幅图景： 水体缺氧正在成为 21 世纪的主要环境挑战之一。科学家们坚持认为，缓解气候变化的根源——主要是全球变暖和营养污染——对于防止地球走向不可逆转的境地至关重要。海洋和淡水的健康绝非小事：整个地球系统的稳定都依赖于此。