Ook bekend als de schaduwzone, is de zuurstofminimumzone [OMZ] de laagste zone van zuurstofconcentratie in het zeewater van de oceaan. Afhankelijk van de lokale omstandigheden gebeurt OMZs op dieptes van ongeveer 200 tot 1,500m [660-4920ft]. OMZ's worden normaal gesproken gevonden langs de westelijke kust van continenten en dus wereldwijd gevonden. Biologische en fysieke processen werken gelijktijdig samen. Biologische processen verlagen de zuurstofconcentratie, terwijl fysische processen de vermenging van dit water met de omringende wateren beperken. Hierdoor ontstaat een plas water waarin de zuurstofconcentratie onder 2mg / l uit het normale bereik van 4-6m / l daalt.
Fysieke en biologische processen
Over het algemeen concentreren warmere wateren minder zuurstof dan kouder water, terwijl het oppervlaktewater zich concentreert met zuurstof in de buurt van het evenwicht met de atmosfeer van de aarde. Water wordt normaliter van bovenaf blootgesteld aan een regen van organisch materiaal wanneer water uit de gemengde laag in de thermocline komt. Zuurstof wordt opgebruikt door aerobe bacteriën om te voeden en verlaagt daarom de concentratie in water. Dus de zuurstofconcentratie in diepe wateren hangt af van de concentratie ervan, terwijl het aan de oppervlakte is om degene af te trekken die is uitgeput door zee-organismen.
De zuurstofconcentratie is hoger in de diepe oceaan, vanwege de toevoer van koud, diep water rijk aan zuurstof in de polaire regio. Dit komt ook door het lage zuurstofverbruik door zee-organismen die zelden in dergelijke zones worden aangetroffen. Er is echter een lagere zuurstofrijke watertoevoer en verhoogde zuurstofconsumptie in diepten daartussenin. Door het water van de door de wind aangedreven circulaties van de subtropische rivier en het oppervlaktewater te mengen, kan zuurstof in deze wateren opnieuw worden aangevoerd. Open-ocean zuurstof minimale zones distributie wordt normaal gecontroleerd door lokale biologische en fysieke processen en ook grootschalige oceaancirculatie.
Life in Oxygen Minimal Zone
Organismen zijn geëvolueerd om rond te leven en in OMZ's ondanks het feit dat er een lage zuurstofconcentratie is. Ze omvatten de vampier inktvis (Vampyroteuthis infernalis) en de gigantische rode mysid (Gnathophausia ingens). Deze organismen hebben speciale adaptieve functies om met de kleinere hoeveelheid zuurstof om te gaan of liever efficiënter zuurstof uit het water te halen. Sommigen ontwikkelen bijvoorbeeld kieuwen met een groot oppervlak en een nauwe bloed-tot-waterafstand van diffusie. Dit is effectief in de eliminatie van zuurstof uit water en voor een efficiënte bloedsomloop met een hogere capaciteit en bloed dat sterk geconcentreerd is van een eiwit (hemocyanine) dat gemakkelijk zuurstof inneemt. Sommige bacteriën gebruiken het denitrificatieproces waarbij ze nitraat gebruiken in plaats van zuurstof. Dit trekt de concentratie van nitraat als een belangrijke voedingsstof naar beneden.
Rol van zuurstofminimumzones
Deze zones reguleren de productiviteit en de ecologische gemeenschapsstructuur van de globale zuurstof. In de OMZ voor de westkust van Zuid-Amerika bijvoorbeeld spelen gigantische bacteriematten een belangrijke rol in de regio's die immens rijk zijn aan visserijen, zoals bacteriematten ter grootte van Uruguay. Vanwege de aanhoudende klimaatverandering met mogelijke verdelingen voor ecosystemen en mensen, voorspellen systemen van het Earth-systeem aanzienlijke verminderingen van zuurstof en andere fysisch-chemische variabelen in de oceaan.
