Аноксия описывает кислородный режим, а не полное отсутствие жизни. Организмы, зависимые от кислородного дыхания, могут покидать такую среду или погибать, тогда как определённые микроорганизмы продолжают обмен веществ. Поэтому название «мёртвая зона» передаёт последствия для многих животных, но не означает стерильность воды и донных отложений.
Гипоксия — недостаток кислорода, аноксия — его отсутствие. NOAA[1] при описании прибрежных гипоксических зон использует, в частности, уровень 2 мг/л и ниже. Это рабочий показатель низкого содержания кислорода для соответствующей оценки, а не определение аноксии и не универсальная граница выживания всех организмов. Реакция зависит от вида, температуры и продолжительности воздействия.[1]
Как кислород исчезает из среды
Кислородный запас уменьшается, когда дыхание и другие процессы потребления опережают поступление. В воде важны обмен с атмосферой, фотосинтез, перенос течениями и перемешивание. При расслоении водоёма придонная вода может быть отделена от поверхности; поступающая вниз органика при этом продолжает расходоваться. Один и тот же водоём способен иметь кислородную поверхность и бескислородный нижний слой.
Масштаб также имеет значение. Внутри плотного почвенного агрегата или хлопка биомассы кислород может закончиться, хотя окружающая вода или воздух его содержат. Микроорганизмы потребляют поступающий поток быстрее, чем диффузия доставляет его вглубь. Поэтому по общему названию «аэрируемая среда» нельзя установить состояние каждой микрозоны.
Отсутствие O₂ не прекращает все окислительно-восстановительные реакции. Некоторые микроорганизмы используют другие конечные акцепторы электронов; учебный разбор клеточного дыхания приводит, например, использование нитрата. Следовательно, аноксическая среда может оставаться химически и биологически активной. Для описания происходящего нужно знать, какие вещества доступны, а не только результат измерения кислорода.[2]
Почему термин по-разному используют в экологии и очистке воды
В биологическом удалении азота аноксической обычно называют зону без растворённого кислорода, но с нитратом или нитритом, где возможна денитрификация. Анаэробную зону в такой технологической схеме отличают отсутствием и кислорода, и этих окисленных форм азота. EPA использует это разграничение при описании очистных процессов. За пределами данного инженерного контекста слова могут применяться шире, поэтому условия нужно обозначать прямо.[3]
Условный пример: в двух резервуарах прибор не обнаружил кислород. В первом есть нитрат, во втором он исчерпан. Одинаковый кислородный результат не означает одинаковых процессов: доступность нитрата меняет возможности дыхания сообщества. Аналогично одно измерение окислительно-восстановительного потенциала не заменяет определение всех значимых соединений, поскольку сигнал отражает их совместное действие.
В природоохранной оценке важны площадь, глубина и длительность бескислородного состояния, связь с притоком органики и возможность восстановления водообмена. Краткий эпизод и многомесячное отделение придонной воды имеют разные последствия. Аноксия может быть естественной особенностью среды или усиливаться деятельностью человека; для вывода о причине нужны история водоёма и баланс поступления и расхода кислорода.