Tillförsel av syre i djupvattnet kan endast ske genom tillförsel av nytt vatten eller vertikal omblandning. I områden med dålig vattenomsättning kan syre i djupvatten helt ta slut. Vid syrgasthalter kring 2 ml/l flyr många arter området och om halterna sjunker ytterligare får fler och fler arter problem.
När syret är slut fortsätter nedbrytningen av organiskt material genom att bakterier utnyttjar sulfat som syrekälla och svavelväte bildas. Svavelväte är giftigt för alla högre stående organismer och vid höga halter leder det till döda bottnar.
Istället för att ange halten av svavelväte används i många fall begreppet "negativt syre", vilket motsvarar den mängd syre som skulle åtgå för att åter oxidera svavelvätet.
Syrebrist i Östersjön - inget nytt
Syrebrist och svavelväte uppkommer i de vattenmassor som länge varit isolerade från ytan. I vissa av de bohuslänska fjordarna, i södra Kattegatt och i Östersjön, försvåras vattenutbytet av ett mer eller mindre permanent salthaltssprångskikt.
Djupvattnet i dessa områden byts sällan ut och kan vara stillastående under långa perioder. De långa stagnationsperioderna inleds ofta med ett kraftigt vattenutbyte.
Då ersätts bottenvattnet av saltare, syrerikt vatten ursprungligen från Skagerrak och Nordsjön. Sedan etableras en kraftig saltskiktning som försvårar det vertikala vattenutbytet under lång tid.
Hur hög syrehalt det blir i djupvattnet efter ett inflöde beror på hur mycket syre vattnet innehöll när det strömmade in, men också på hur mycket det spätts ut på väg in i tex. Östersjön. Om det inströmmande vattnet är tyngre lyfts det gamla vattnet upp och blandas med överliggande lager, i vilket då syre förbrukas när svavelvätet oxideras.
Perioder med syrebrist är ingen ny företeelse i Östersjön. I sediment har man funnit bevis som går tillbaka till 1600-talet, som visar på att bottnar tidvis har varit syrefria.
Skillnaden i dag är att utbredningen av syrefria bottnar har ökat markant. Under senare år har man även sett att låga syrehalter och mycket svavelväte påträffas högre upp i vattenmassan än tidigare.
