מאחורי המראה הרגוע של גלי הים מסתתר תהליך כימי וביולוגי שמטריד את קהילת המדע העולמית: מי האוקיינוס הולכים ומזדקנים. מחקר חדש בהובלת חוקרים מאוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו, שפורסם בכתב העת המדעי AGU Advances, חושף כיצד התחממות כדור הארץ פוגעת במנגנון האוורור הטבעי של האוקיינוסים ומשבשת את אספקת החמצן במעמקים. הדמיית מחשב הבוחנת את זרמי המים במאה השנים הבאות מצביעה על תרחיש מדאיג ופרדוקסלי במיוחד במעמקי האוקיינוס השקט: מים עשירים בחמצן צפויים להזדקן במהירות, ומנגד – מים דלי חמצן יחוו תהליך של "הצערה".
כדי להבין את ממצאי המחקר, יש להכיר את המושג "גיל המים" כפי שהוא מוגדר במדעי הים. אין מדובר בזמן שחלף מאז נוצר הנוזל, אלא במשך הזמן שבו גוש מים שוהה במעמקים במנותק מפני השטח. כל עוד המים חשופים לאוויר הפתוח, חמצן מהאטמוספרה נספג בהם ברציפות. ברגע ששכבת מים שוקעת מטה, מתחיל מאגר החמצן שבה להתכלות עקב נשימתם של דגים, פעילות של חיידקים ותהליכים כימיים שונים. ללא עלייה מחודשת אל פני השטח, אין למים דרך לחדש את מלאי החמצן – ואיכותם לקיום חיים מידרדרת.
במצב תקין, רוחות וזרמים ימיים פועלים כמערבל ענק: מים טריים ועשירים בחמצן נדחפים מפני השטח כלפי מטה, ומים ישנים מקרקעית הים נדחקים מעלה וסופגים חמצן חדש. אולם ההתחממות הגלובלית שוברת את המנגנון הזה. מים חמים הם קלים וצפופים פחות ממים קרים, ולכן הם נוטים להישאר למעלה. ככל שמי הים מתחממים, פערי הטמפרטורה בין פני השטח לבין הקרקעית הולכים וגדלים, והשכבות מאבדות את היכולת להתערבב ביניהן.
צוות המחקר בחן את שכבת המעבר שבין 200 ל-1,000 מטרים מתחת לפני הים – אזור קריטי המפריד בין המים החמים למעלה למעמקים הקרים. המודל גילה כי האטת הערבוב יוצרת תוצאה כפולה ומנוגדת ברחבי האוקיינוס השקט:
בצפון האוקיינוס השקט: שכבת המים בעומק זה הייתה רגילה לקבל אספקה שוטפת של מים טריים ועשירים בחמצן שירדו מלמעלה. כעת, כשהערבוב נבלם, האספקה נחתכת. המים הקיימים נשארים תקועים בעומק, מאגר החמצן שלהם אוזל והם "מזדקנים" במהירות.
באזור הטרופי: באזור זה, שכבת הביניים ניזונה בעבר ממים ישנים ועניים מאוד בחמצן שעלו ממעמקי הקרקעית. האטת הזרמים האנכיים – המושפעת גם מהתחממות מי האוקיינוס סביב אנטארקטיקה – עוצרת את עליית המים הישנים הללו. כתוצאה מכך, המים באזור זה הופכים באופן פרדוקסלי ל"צעירים" יותר.
ההשלכות של התהליך נוגעות ישירות לעתיד המערכת האקולוגית הימית. בצפון האוקיינוס השקט צפויה הפגיעה המשמעותית ביותר, שכן הירידה החדה בחמצן תהפוך שטחי מחיה נרחבים לבלתי מתאימים להישרדות של דגים ויצורים תת-ימיים. נקודת אור מסוימת נרשמה באזורים שכבר כיום מתאפיינים ברמות חמצן נמוכות במיוחד, שם קצב ההידרדרות במאה השנים הבאות לא צפוי להיות קיצוני.
הקשר ההדוק בין התחממות כדור הארץ לבין מחסור בחמצן בים נשען על שני גורמים פיזיקליים ברורים. הגורם הראשון הוא שמים חמים מסוגלים פיזית להכיל פחות חמצן מומס ממים קרים. הגורם השני הוא ניתוק המגע בין שכבות המים, תופעה שניתן לדמות לכליאת יצורים חיים בחלל סגור ללא פתחי אוורור: כל עוד הדלת והחלונות אטומים, מלאי החמצן הולך ומידלדל עקב תהליך הנשימה הרציף. המחקר מבהיר כי השפעת ההתחממות אינה מוגבלת רק לעליית מפלס הים, אלא פוגעת במנגנון הנשימה הבסיסי ביותר של עולם המצולות.
