氧气是地球复杂生命的关键组成部分——包括水下生命，从鱼类到浮游动物。但是，根据《自然》杂志上发表的一项新研究，全球湖泊的氧气浓度正在下降，这对生活在这些水体中的生物（以及我们其他人）来说，都意味着令人担忧的后果。
伦斯勒理工学院生物学教授、资深作者凯文·罗斯（Kevin Rose）说：“直到近几十年，我们才开始进行大量的监测。现在我们有了足够的数据来讲述这个故事。”
一个国际研究团队分析了在美国（从纽约的乔治湖到威斯康星州的特劳特博格）以及加拿大、日本和瑞典等其他温带国家的湖泊和水库收集的数据。研究涵盖了近400个湖泊，这些湖泊都至少有15年的溶解氧（水中可用的氧气）和温度数据。
伦斯勒理工学院近期完成博士学业的首席作者斯蒂芬·简（Stephen Jane）在声明中表示：“湖泊是环境变化的指示器或‘哨兵’。我们发现，这些生物多样性不成比例更高的系统正在快速变化，表明当前的大气变化已经影响到生态系统的程度。”
在一个较大的水体中，水可以分为称为“分层”的层。当表层水因太阳辐射和气温升高而变热时，温暖的水比下层水密度更小，从而形成上层和下层。科学家们在分析中区分了表层水和深层水，并发现两者之间的氧气含量在1980年至2017年间都有所下降——表层水氧气含量下降了5.5%，深层水下降了约19%，其下降速度大约是海洋的3到9倍。
罗斯说，对于表层水来说，下降的主要原因是水温升高导致水的含氧量降低。然而，对于许多需要更冷条件（如鲑鱼等冷水鱼）的动物来说，它们栖息的深层水，其温度在一段时间内保持相当稳定。“但尽管如此，氧气浓度仍在下降。”研究人员认为，主要因素很可能是水体分层加剧，这削弱了氧气向下层水渗透的能力。
罗斯解释说：“随着地表水温度随时间升高，[其]密度降低。水柱中层与层之间的密度差异越大，从大气混合氧气到深层水的阻力就越大。”这意味着，那些依赖较冷水域的动物，即使水温在技术上仍然理想，最终也可能因为氧气不足而无法生存。
并非所有地表水都经历了下降。近四分之一的湖泊的表层水氧气含量反而有所增加，尽管水温升高。但这并不一定是好消息。“我们认为发生的是，这些较高的温度促进了藻类的生长，特别是蓝藻的生长，”罗斯说，这可能导致有害藻华，对人类和野生动物有毒。这些有害藻华会增加地表水的氧气含量。
加拿大约克大学生物学副教授萨普纳·夏尔马（Sapna Sharma）在给《流行科学》的电子邮件中写道：“我认为这是一篇非常重要的论文。他们展示了在许多温带湖泊中，整个水柱的氧气含量是如何在多年间下降的——尤其是在深层水中，夏尔马指出，深层水对淡水鱼类和昆虫至关重要。
罗斯说，虽然这不是一个令人欣慰的趋势，但这“并不意味着，你知道，几年后我们会到处看到没有鱼的湖泊。”并非所有湖泊都一样，因此需要收集全球更多湖泊的额外数据。此外，有很多方法可以减缓这种氧气流失，从减少全球排放到改善湖泊的当地管理。
尽管如此，罗斯说，“看到我们水生生态系统中的氧气含量下降，这是对生物多样性未来以及这些系统中发生的化学反应的一个令人担忧的因素，并且总体趋势是未来水质可能下降。”
