מי אוקיינוס חמים, בטמפרטורה של לפחות 26.6 מעלות צלזיוס, הם הדלק המושלם להתרחשותן של סופות טרופיות עוצמתיות. אבל יש עוד מי שנפגע מהתחממות המים. עבור דגים מסוימים, ששוחים במימי האוקיינוסים ברחבי עולם, עלייה חדה בטמפרטורת המים עלולה להיות גזר דין מוות, בשל הפחתת רמות החמצן המומס במים, לו הם זקוקים כדי לשרוד.
השנה מי האוקיינוס האטלנטי ומפרץ מקסיקו חמים יותר ממה שהיו אי פעם, עם טמפרטורת מים שהגיעה עד ל-31 מעלות צלזיוס, במהלך שבוע אחד באוגוסט. מדענים במינהל האוקיינוסים והאטמוספירה הלאומי בארצות הברית (NOAA) עקבו אחר העלייה המתמדת בטמפרטורות האוקיינוסים מאז אפריל, כמו גם אחרי תמותת אלפי דגים שנשטפו אל חופי פלורידה - מהלנדייל ביץ' ועד מפרץ טמפה - ולאורך חוף מפרץ טקסס.
בחלק מאותם אזורים האצבע המאשימה בסיבה לתמותת הדגים הופנתה אל רמות החמצן הנמוכות (היפוקסיה) במים. "ככל שהטמפרטורה במים עולה, כמות החמצן הזמינה יורדת. זוהי מכת מוות לדגים, שעד כמה שקשה לדמיין מצב שכזה, אף עלולים לטבוע", אמר ד"ר מרטין גרוסל, מהמחלקה לביולוגיה ימית ואקולוגיה בבית הספר למדעי הים, האטמוספירה וכדור הארץ של אוניברסיטת מיאמי.
למעשה, לעלייה חדה בטמפרטורת המים יש מספר השפעות פיזיולוגיות על הדגים. "ברמה הבסיסית ביותר, ככל שהטמפרטורה עולה, קצב חילוף החומרים עולה. המשמעות היא שדגים צריכים לצרוך יותר חמצן וצריכים לצרוך יותר אנרגיה כדי לשרוד. אם החמצן נמוך או המזון דל, נוצרת לדגים בעיה שמשפיעה על כל אוכלוסייתם, כשבמקרה הגרוע ביותר זה עלול להיגמר במוות", אמרה ד"ר דניאל מקדונלד, מהמחלקה לביולוגיה ימית ואקולוגיה בבית הספר למדעי הים, האטמוספירה וכדור הארץ של אוניברסיטת מיאמי.
אבל טמפרטורות מים גבוהות יותר אינן הגורם היחיד לתמותת הדגים, כך לדבריו של האיכתיולוג (ענף בזואולוגיה העוסק בחקר הדגים) ד"ר גרוסל, שהוא וצוות המעבדה בראשה הוא עומד, עוסקים בהערכת השפעות גורמי הלחץ הסביבתיים, הטבעיים והאנתרופוגניים, על התהליכים הפיזיולוגיים של הדגים.
"זו האמונה הרווחת - כאשר יש טמפרטורות מים גבוהות בקיץ, נוצרות רמות חמצן נמוכות יותר ודרישת חמצן גבוהה יותר, כך שהדגים מתים מהיפוקסיה. אבל המציאות קצת יותר מורכבת מכיוון שאת תמותת הדגים במפרץ ביסקיין, למשל, קשה לקשר רק להיפוקסיה, אלא גם למליחות מים גבוהה, מה שיוצר שילוב הרסני ומסוכן עבור דגי האוקיינוס", הסביר ד"ר גרוסל.
הוא הוסיף כי שחרור של סולפידים ממשקעים ימיים, במיוחד במהלך אירועי היפוקסיה, יכול גם כן לתרום להרג של דגים. "סולפיד הוא חומר רעיל בדרכי הנשימה, כך שבנוסף לחוסר בחמצן במים ודרישת חמצן גבוהה מצד הדגים בגלל הטמפרטורות הגבוהות, כל המערכת שלהם קורסת".
ד"ר מקדונלד הוסיפה: "יש מיני דגים מסוימים שמגלים סובלנות רבה יותר לטמפרטורות מים גבוהות ביחס למיני דגים אחרים, כאשר אפילו בתוך מין נתון, ישנם דגים בודדים שיכולים לסבול טמפרטורות גבוהות יותר בגלל שונות גנטית או מנגנון פיזיולוגי שמפצה על השינוי בטמפרטורת המים. לדוגמה, הם יכולים לייצר או לפרק חלבונים, כך שהחלבון החדש יעבוד בצורה אופטימלית בטמפרטורה החדשה. בדרך זו, קצב חילוף החומרים חוזר לנורמה או קרוב לנורמה והדגים מתאקלמים לטמפרטורה החדשה. מיני הדגים ללא היכולת האדפטיבית הזו, צפויים להינזק בחומרה".
לדבריה, למיני דגים החיים בסביבות משתנות (כמו למשל מפרץ ביסקיין), יש בדרך כלל סובלנות רבה יותר לשינויים סביבתיים, בעוד שדגים שחיים באוקיינוס הפתוח הינם פגיעים יותר לשינויים סביבתיים.
רשת החמצן האוקייני העולמית (GO2NE), שמספקת מידע על הגורמים וההשלכות של הירידה בכמות החמצן באוקיינוסים בעולם, דיווחה כי האזור שבו חלה ירידה בכמות החמצן במי האוקיינוס הפתוח גדל ב-1.7 מיליון קמ"ר מאז שנות ה-60.
במחקר משנת 2021 שפורסם בכתב העת Geophysical Research Letters, שם התפרסם גם המחקר הנוכחי, דווח כי עד שנת 2080 כ-70% מהאוקיינוסים הגלובליים יחוו ירידה ניכרת בכמות החמצן בגלל טמפרטורות חמות יותר. "התחזיות אינן מבשרות טובות עבור אוכלוסיות דגי האוקיינוס. אמנם קשה להעריך בוודאות מה יהיו ההשלכות, אבל חשוב להדגיש כי גלי החום הימיים מתרחשים בתדירות גבוהה יותר, משך זמן ארוך יותר ורמות חומרה רבות יותר ביחס לשנים עברו. לכן, סביר להניח שהשפעתם תהיה רבה יותר בעתיד, מכיוון שהם מתרחשים במקביל לגורמי לחץ סביבתיים אחרים, כמו למשל זיהום המים על ידי הגורם האנושי", אמר ד"ר גרוסל.
דבר אחד שפיזיולוגים של דגים מסכימים עליו הוא שהדגים יהפכו קטנים יותר ככל שהאוקיינוסים בעולם ימשיכו להתחמם. "הנתונים עד כה ברורים: בעתיד, הגודל הממוצע של דגים הולך להיות קטן יותר באוקיינוסים המתחממים על פני כדור הארץ", סיכם ד"ר גרוסל.