Unglaubliche Aussicht auf den Mississippi und den Golf von Mexiko

Die hypoxische Zone im Golf von Mexiko ist ein saisonales Phänomen, das im nördlichen Golf von Mexiko von der Mündung des Mississippi bis jenseits der texanischen Grenze auftritt. Es wird häufiger als Tote Zone im Golf von Mexiko bezeichnet, da der Sauerstoffgehalt innerhalb der Zone zu niedrig ist, um das Meeresleben zu unterstützen. Die tote Zone wurde erstmals in den frühen 1970er Jahren aufgezeichnet. Es trat ursprünglich alle zwei bis drei Jahre auf, tritt aber jetzt jährlich auf. Im Sommer 1999 erreichte die Tote Zone ihren Höhepunkt und umfasste 7.728 Quadratmeilen.

Hypoxische Zustände entstehen, wenn der gelöste Sauerstoffgehalt im Wasser unter zwei Milligramm pro Liter Wasser fällt, zu niedrig, um das Tierleben in den Bodenschichten des Ozeans zu erhalten. Die tote Zone bildet sich jedes Frühjahr, wenn sich die Flüsse Mississippi und Atchafalaya in den Golf entleeren und nährstoffreiches Wasser bringen, das eine Schicht Süßwasser über dem vorhandenen Salzwasser bildet. Es dauert bis Ende August oder September, wenn es von Hurrikanen oder tropischen Stürmen zerbrochen wird. Die Nährstoffe bieten günstige Bedingungen für ein übermäßiges Wachstum von Algen, die die Sauerstoffversorgung des Wassers zur Atmung und zum Abbau nutzen.

Das Einzugsgebiet des Mississippi umfasst einundvierzig Prozent der kontinentalen Vereinigten Staaten, enthält siebenundvierzig Prozent der ländlichen Bevölkerung des Landes und zweiundfünfzig Prozent der US-Farmen. Der Abfall aus diesem gesamten Gebiet fließt über den Mississippi in den Golf von Mexiko. In diesen landwirtschaftlichen Abfällen sind Phosphor und Stickstoff enthalten, der Hauptnährstoff, der für Algenblüten in der toten Zone verantwortlich ist. Stickstoff und Phosphor wurden erstmals in den 1930er Jahren in Düngemitteln in den Vereinigten Staaten verwendet. Die Konzentrationen von Nitrat und Phosphat im unteren Mississippi sind seit den 1960er Jahren proportional zum Einsatz von Düngemitteln in der Landwirtschaft gestiegen, als der Düngemitteleinsatz um über zwei Millionen Tonnen pro Jahr zunahm. Insgesamt hat sich der Stickstoffeintrag aus dem Einzugsgebiet des Mississippi in den Golf im vergangenen Jahrhundert zwischen dem Zwei- und Siebenfachen erhöht. Neben landwirtschaftlichen Abfällen werden auch unzureichend behandeltes oder unbehandeltes Abwasser und andere städtische Verschmutzungen in diese Gewässer eingeleitet. Stickstoff ist normalerweise ein begrenzender Faktor, was bedeutet, dass seine begrenzten Mengen das Pflanzenwachstum und die Fortpflanzung einschränken. Übermäßige Stickstoffmengen führen jedoch zur Eutrophierung, der Übernahme nährstoffreicher Oberflächengewässer durch Phytoplankton oder andere Pflanzen. Wenn die Nährstoffbelastung nicht stark reduziert wird, können Fische und Schalentiere eines Tages dauerhaft durch anaerobe Bakterien ersetzt werden.

Die tote Zone taucht jedes Frühjahr wieder auf, wenn die Bedingungen für Algenblüten günstiger werden. Flüsse führen im Frühjahr größere Mengen Wasser zusammen mit größeren Mengen gelöster Nährstoffe, da der Schnee in nördlichen Gebieten schmilzt und die Niederschläge zunehmen. Das Sonnenlicht nimmt in dieser Zeit auch an Intensität und Dauer zu, begleitet von wärmerem Wetter und weniger Stürmen, die das Algenwachstum fördern. Abnehmende Stürme im späten Frühjahr und Frühsommer führen zu ruhigerem Wasser, wodurch verhindert wird, dass sich die unteren Schichten von sauerstoffarmem Wasser mit sauerstoffhaltigem Oberflächenwasser vermischen. Organismen, die in größeren Tiefen leben, einschließlich der meisten Meerestiere, können den notwendigen Sauerstoff nicht aufnehmen. Dieses Timing ist besonders schlecht, da die Sommermonate eine Zeit der aktiven Fortpflanzung durch Fische und benthische (bodenbewohnende) Wirbellose sind. Die Tote Zone wird wiederum Ende August oder September durch Hurrikane oder tropische Stürme aufgebrochen.

Da sich das frische, mit Nährstoffen angereicherte Wasser aus den Flüssen Mississippi und Atchafalaya über die Golfgewässer ausbreitet, werden günstige Bedingungen für die Produktion massiver Phytoplanktonblüten geschaffen. Eine Blüte ist definiert als eine „erhöhte Häufigkeit einer Art über Hintergrundnummern in einer bestimmten geografischen Region“. Ankommende Nährstoffe stimulieren das Wachstum von Phytoplankton an der Oberfläche und liefern Nahrung für einzellige Tiere. Planktonische Überreste und Fäkalien dieser Organismen fallen auf den Meeresboden, wo sie von Bakterien gefressen werden, die übermäßig viel Sauerstoff verbrauchen und eutrophe Bedingungen schaffen. Hypoxische Gewässer erscheinen an der Oberfläche normal, aber auf dem Boden sind sie mit toten und notleidenden Tieren bedeckt, und im Extremfall Schichten stinkender, schwefeloxidierender Bakterien, die dazu führen, dass das Sediment in diesen Bereichen schwarz wird. Diese hypoxischen Bedingungen verursachen Veränderungen der Nahrungskette, den Verlust der biologischen Vielfalt und eine hohe Sterblichkeit aquatischer Arten.