Uskomaton näkymä Mississippijoelle ja Meksikonlahdelle

Meksikonlahden hypoksinen vyöhyke on kausittainen ilmiö, joka esiintyy pohjoisella Meksikonlahdella Mississippijoen suulta Texasin rajan taakse. Sitä kutsutaan yleisemmin Meksikonlahden kuolleeksi vyöhykkeeksi, koska alueen happipitoisuus on liian alhainen eliöstölle. Kuollutta vyöhykettä tilastoitiin ensimmäisen kerran 1970-luvun alussa, Alun perin se esiintyi kahden-kolmen vuoden välein, mutta esiintyy nykyään vuosittain. Kesällä 1999 kuolleitten alue saavutti huippunsa, ja sen pinta-ala oli 7 728 neliökilometriä.

hypoksinen tila syntyy, kun veteen liuenneen hapen määrä laskee alle kahteen milligrammaan litrassa vettä, mikä on liian alhainen ylläpitämään eläinkuntaa meren pohjakerroksissa. Kuollutta vyöhykettä muodostuu joka kevät Mississippi-ja Atchafalaya-jokien tyhjentyessä Lahteen tuoden ravinnerikkaita vesiä, jotka muodostavat makean veden kerroksen nykyisen suolaveden yläpuolelle. Se kestää elo-syyskuun vaihteeseen, jolloin hurrikaanit tai trooppiset myrskyt hajottavat sen. Ravinteet tarjoavat suotuisat olosuhteet levien liialliselle kasvulle, jotka hyödyntävät veden hapensaantia hengitykseen ja maatuessaan.

Mississippijoen valuma-alue kattaa neljäkymmentäyksi prosenttia Manner-Yhdysvalloista, sisältää neljäkymmentäseitsemän prosenttia maan maaseutuväestöstä ja viisikymmentäkaksi prosenttia Yhdysvaltain maatiloista. Koko alueen jätteet valuvat Meksikonlahdelle Mississippijoen kautta. Tähän maatalousjätteeseen kuuluvat fosfori ja typpi, joka on kuolleen vyöhykkeen leväkukintoja aiheuttava pääravinne. Typpeä ja fosforia käytettiin ensimmäisen kerran lannoitteissa Yhdysvalloissa 1930-luvulla. nitraatti-ja fosfaattipitoisuudet Mississippin alajuoksulla ovat kasvaneet suhteessa maatalouden lannoitteiden käyttöön 1960-luvulta lähtien, jolloin lannoitteiden käyttö lisääntyi yli kahdella miljoonalla tonnilla vuodessa. Kaiken kaikkiaan Mississippijoen valuma-alueelta mereen kulkeutuva typen määrä on kasvanut kaksin-seitsemänkertaiseksi viime vuosisadan aikana. Maatalousjätteen lisäksi näihin vesiin valuu myös puutteellisesti käsiteltyä tai käsittelemätöntä jätevettä ja muuta kaupunkisaastetta. Typpi on yleensä rajoittava tekijä, eli sen rajalliset määrät rajoittavat kasvien kasvua ja lisääntymistä. Liiallinen typpimäärä johtaa kuitenkin rehevöitymiseen, ravinteikkaan pintaveden valtaamiseen kasviplanktonin tai muiden kasvien toimesta. Jos ravinnekuormitus ei vähene merkittävästi, kalat ja äyriäiset saattavat jonakin päivänä korvautua pysyvästi anaerobisilla bakteereilla.

kuollut vyöhyke ilmaantuu uudelleen joka kevät, kun olosuhteet leväkukinnoille muuttuvat suotuisammiksi. Joet kuljettavat keväisin mukanaan suurempia määriä vettä sekä suurempia määriä liuenneita ravinteita, kun lumet sulavat pohjoisilla alueilla ja sateet lisääntyvät. Auringonvalon voimakkuus ja kesto lisääntyvät myös tänä aikana, jolloin sää lämpenee ja myrskyt vähenevät, mikä kaikki edistää levien kasvua. Loppukesän ja alkukesän myrskyjen väheneminen johtaa siihen, että vesi on rauhallisempaa, mikä estää vähähappisen veden pohjakerrostumia sekoittumasta hapekkaaseen pintaveteen. Suuremmissa syvyyksissä elävät eliöt, kuten useimmat merieläimet, eivät pysty hankkimaan tarvittavaa happea. Ajoitus on erityisen huono, sillä kesäkuukaudet ovat kalojen ja pohjaeläimillä elävien selkärangattomien aktiivisen lisääntymisen aikaa. Kuollutta vyöhykettä puolestaan rikkovat elo-syyskuun vaihteessa hurrikaanit tai trooppiset myrskyt.

Mississippi-ja Atchafalaya-jokien makean, ravinnepitoisen veden levittäytyessä Persianlahden vesistöihin syntyy suotuisat olosuhteet massiivisten kasviplanktonkukintojen tuottamiselle. Bloom määritellään ”lisääntynyt runsaus lajin yli taustaluvut tietyllä maantieteellisellä alueella”. Saapuvat ravinteet kiihdyttävät kasviplanktonin kasvua maan pinnalla ja tarjoavat ravintoa yksisoluisille eläimille. Planktoniset jäänteet ja näiden eliöiden uloste putoavat merenpohjaan, jossa niitä syövät bakteerit, jotka kuluttavat liikaa happea luoden rehevöityneet olosuhteet. Hypoksiset vedet näyttävät pinnalta normaaleilta, mutta pohjalla ne ovat kuolleiden ja ahdistuneiden eläinten peitossa, ja ääritapauksissa kerroksittain haisevia, rikkiä hapettavia bakteereita, jotka saavat näiden alueiden sedimentin muuttumaan mustaksi. Nämä hypoksiset olosuhteet aiheuttavat ravintoketjun muutoksia, biologisen monimuotoisuuden häviämistä ja suurta vedessä elävien lajien kuolleisuutta.