เรียกว่าการทำให้ชายฝั่งมืดลง และนักวิทยาศาสตร์เพิ่งเริ่มสำรวจ
น่านน้ำชายฝั่งทั่วโลกกำลังมืดลงเรื่อย ๆ การทำให้มืดลง—การเปลี่ยนแปลงของสีและความใสของน้ำ—มีศักยภาพที่จะก่อให้เกิดปัญหาใหญ่หลวงต่อมหาสมุทรและผู้อยู่อาศัยในมหาสมุทร
“มันส่งผลต่อคุณภาพของทะเลที่เรารู้จัก” Oliver Zielinski ผู้ดำเนินโครงการCoastal Ocean Darkeningที่มหาวิทยาลัย Oldenburg ในเยอรมนีกล่าว “การเปลี่ยนแปลงทางฟิสิกส์จะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงทางชีววิทยา” เขากล่าวเสริม
สาเหตุบางประการที่อยู่เบื้องหลังความมืดมิดของมหาสมุทรเป็นที่เข้าใจกันดี: ปุ๋ยเข้าสู่น้ำและทำให้สาหร่ายบานสะพรั่ง หรือเรือจะกวนตะกอนที่ปิดกั้นแสงขณะเคลื่อนที่ แต่สาเหตุอื่น ๆ นั้นมืดมนกว่า ตัวอย่างเช่น ในช่วงฝนตกหนัก สารอินทรีย์—โดยหลักมาจากพืชที่เน่าเปื่อยและดินที่หลวม—สามารถเข้าสู่มหาสมุทรได้ในลักษณะเป็นสารละลายสีน้ำตาลที่บังแสง กระบวนการนี้ได้รับการบันทึกไว้เป็นอย่างดีในแม่น้ำและทะเลสาบแต่ส่วนใหญ่มักถูกมองข้ามในพื้นที่ชายฝั่งทะเล
Maren Striebel นักนิเวศวิทยาทางน้ำร่วมกับโครงการ Coastal Ocean Darkening ได้แสดงให้เห็นในการทดลองขนาดใหญ่ถึงพลังของปรากฏการณ์นี้
ในการศึกษาครั้งนี้ Striebel และทีมของเธอได้เติมน้ำ แพลงก์ตอนพืช และตะกอนในถังโลหะขนาดใหญ่ จากพรุ ทีมงานได้สกัดของเหลวสีน้ำตาลเป็นค่าประมาณของอินทรียวัตถุที่ละลายน้ำที่พบในน่านน้ำชายฝั่ง พวกเขาใส่ของเหลวที่มีความเข้มข้นต่ำ ปานกลาง และสูงในถัง และแขวนโคมไฟไว้เหนือพวกเขาเพื่อเลียนแบบรังสีของดวงอาทิตย์
ในช่วงสองสามสัปดาห์แรก สารสกัดจากพีทลดความสามารถของแสงในการเจาะน้ำได้ 27 เปอร์เซ็นต์ 62 เปอร์เซ็นต์ และ 86 เปอร์เซ็นต์ตามลำดับ สำหรับความเข้มข้นต่ำ ปานกลาง และสูง แพลงก์ตอนพืชได้รับความทุกข์ทรมานจากการขาดแสง ส่วนใหญ่อยู่ในถังที่มีความเข้มข้นปานกลางและสูง
อย่างไรก็ตาม และที่สำคัญกว่านั้น สารอินทรีย์ไม่เพียงแต่ทำให้ชีวมวลดิบของแพลงก์ตอนพืชลดลงเท่านั้น แต่ยังชอบบางชนิดมากกว่าชนิดอื่นๆ ด้วย เนื่องจากแพลงก์ตอนพืชเป็นฐานของใยอาหารในมหาสมุทร สิ่งนี้อาจมีนัยยะสำคัญ ตัวอย่างเช่น แพลงก์ตอนสัตว์บางชนิดได้ปรับตัวให้กินแพลงก์ตอนพืชชนิดหนึ่ง การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของแพลงก์ตอนพืชอาจส่งผลให้ผู้ชนะและผู้แพ้ทั่วทั้งระบบนิเวศ
เมื่อเวลาผ่านไป Zielinski กล่าวว่าการทำให้ชายฝั่งมืดลงอาจส่งผลกระทบในวงกว้างนอกเหนือไปจากจุลินทรีย์ เขากล่าวว่าการมีแสงที่ลดลงจะเป็นประโยชน์ต่อสิ่งมีชีวิตที่ไม่ต้องอาศัยสายตาในการล่า เช่น แมงกะพรุน และสัตว์ที่ขัดขวางสายพันธุ์ เช่น ปลาที่ล่าได้ดีกว่าเมื่อมองเห็น
ในขณะที่การทดลองดำเนินไป Striebel กล่าวว่าความมืดมิดหายไปเมื่อรูปแบบชีวิตที่มีแสงและกล้องจุลทรรศน์ในน้ำเริ่มย่อยสลายอินทรียวัตถุที่ละลายน้ำทำให้แพลงก์ตอนพืชสามารถฟื้นตัวได้เต็มที่ อย่างไรก็ตาม เธอบอกว่าในโลกแห่งความเป็นจริง การบรรเทาทุกข์นี้ไม่น่าจะเกิดขึ้นได้ ในการทดลอง น้ำถูกปนเปื้อนด้วยการเติมเอกพจน์ของสารสกัดจากพีท แต่ภายใต้สถานการณ์ปกติ ฝนจะยังคงผลักอินทรียวัตถุใหม่ที่ละลายลงสู่มหาสมุทร
มีนิสัยใจคออื่น ๆ ของการทดลองเช่นกันที่อาจบรรเทาผลกระทบจากความมืดมนของชายฝั่ง
สิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ที่ด้านล่างของถังเช่น ส่วนใหญ่ไม่ได้รับผลกระทบ ถังมีห้องที่เปลี่ยนระดับน้ำเพื่อเลียนแบบการขึ้น ๆ ลง ๆ ของกระแสน้ำ Striebel สงสัยว่าความลึกของน้ำที่ลดลงในช่วงน้ำลงหมายถึงแสงที่สามารถเข้าถึงสิ่งมีชีวิตบนพื้นทะเลเทียมนี้ได้ กรณีนี้ไม่จำเป็นต้องเป็นเช่นนี้ในบางสถานที่ซึ่งไม่ได้รับแสงธรรมชาติมากนักแม้ในเวลาน้ำลง
จากการวิจัยของ Amanda Poste นักนิเวศวิทยาทางน้ำที่สถาบัน Norwegian Institute for Water Research พบว่าความมืดมิดอาจมีผลทางเคมีที่เด่นชัด
แสงแดดยังทำลายสารเคมีที่เป็นพิษบางชนิด รวมทั้งเมทิลเมอร์คิวรีซึ่งลงเอยในแหล่งน้ำบางแห่งควบคู่ไปกับจุลินทรีย์ต่างๆ การศึกษาของ Poste แสดงให้เห็นว่าหากแสงสามารถทะลุผ่านน้ำได้น้อยกว่า เมทิลปรอทจะเกาะอยู่รอบ ๆ นานขึ้น อาจทำให้มลพิษมีเวลามากพอที่จะถ่ายโอนผ่านใยอาหารไปยังปลาและในที่สุดมนุษย์
แม้ว่านักวิจัยเพิ่งจะเริ่มศึกษาผลกระทบของมันในรายละเอียด แต่ก็มีหลักฐานที่แน่ชัดว่าชายฝั่งทะเลกำลังมืดครึ้ม—และมีมาช้านานแล้ว
ในช่วง 100 ปีที่ผ่านมา ทะเลเหนือมีความมืดมากขึ้นอย่างเห็นได้ชัด จากการศึกษาในปี 2019โดยนักชีววิทยา Anders Frugård Opdal จากมหาวิทยาลัยเบอร์เกนในนอร์เวย์
การแสดงที่มืดลงนี้ Opdal อาจทำให้ความล่าช้าถึงสามสัปดาห์ใน “การบาน” ตามปกติของแพลงก์ตอนพืชในทะเลเหนือ เมื่อเวลากลางวันยาวขึ้นและการไหลเข้าของสารอาหารทำให้ประชากรเติบโตอย่างรวดเร็ว ช่วงเวลาของบุปผาเหล่านี้มีความสำคัญต่อสัตว์บางชนิด เช่น ปลาที่ต้องอาศัยแพลงก์ตอนพืชเป็นอาหารเมื่อวางไข่
โดยรวมแล้ว เป็นการยากที่จะระบุผลที่ตามมาของการทำให้ชายฝั่งมืดลง Opdal กล่าว น้ำที่เข้มกว่าอาจมีประโยชน์บางอย่าง เช่น การปกป้องสัตว์บางชนิดจากผู้ล่า ค่อนข้างแดกดัน ในขณะที่ภาวะโลกร้อนคาดว่าจะผลักดันให้แพลงก์ตอนบานในช่วงต้นปี ในทะเลเหนือที่การเปลี่ยนแปลงอาจได้รับการบรรเทาลงบ้างโดยน้ำทะเลที่เข้มกว่า Opdal กล่าวว่าการศึกษาชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวได้หลายอย่างเป็นเรื่องยาก
กฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมเกี่ยวกับการใช้ปุ๋ยและความพยายามที่จะจัดการกับการปล่อยก๊าซเรือนกระจก หมายความว่าในบางสถานที่ เช่น ทะเลเหนือ บางส่วนของอเมริกาเหนือ และทะเลเมดิเตอร์เรเนียน สถานการณ์กำลังดีขึ้นแล้ว ที่นั่นน้ำอยู่ในระดับความขุ่นเท่าเดิมหรือเริ่มใสขึ้น แต่การปรับปรุงดังกล่าวไม่ได้เกิดขึ้นทุกที่ Zielinski กล่าวว่า: ต้องการข้อมูลเพิ่มเติมจากทั่วโลกเพื่อทำความเข้าใจความกว้างของปรากฏการณ์อย่างแท้จริง
