الكشف عن العلاقة بين تغير المناخ وموت الإسفنج البحري

دراسة جديدة تحل لغزاً حيَّر العلماء طويلاً

التساؤلات تتزايد بشأن موت الإسفنجيات بالمحيطات كلما ارتفعت درجات الحرارة (Heidi Luter)
التساؤلات تتزايد بشأن موت الإسفنجيات بالمحيطات كلما ارتفعت درجات الحرارة (Heidi Luter)
TT

الكشف عن العلاقة بين تغير المناخ وموت الإسفنج البحري

التساؤلات تتزايد بشأن موت الإسفنجيات بالمحيطات كلما ارتفعت درجات الحرارة (Heidi Luter)
التساؤلات تتزايد بشأن موت الإسفنجيات بالمحيطات كلما ارتفعت درجات الحرارة (Heidi Luter)

تعتبر الإسفنجيات مكوناً ضرورياً للنظم البيئية البحرية، حيث تلعب أدواراً مهمة في المحيط، فهي توفر المأوى والطعام لعدد كبير من الكائنات البحرية، وتعيد تدوير العناصر الغذائية عن طريق تصفية آلاف اللترات من مياه البحر يومياً، كما أنها تستضيف الميكروبات التي قد تكون مفتاحاً لإنتاج بعض أكثر الأدوية التى نحن في حاجة ملحة إليها وسط التحديات الطبية التي نواجهها اليوم.

وفي الآونة الأخيرة، تزايدت التساؤلات بشأن موت الإسفنجيات بالمحيطات كلما ارتفعت درجات الحرارة. فريق من العلماء من جامعة نيو ساوث ويلز، وجد أنه عندما تتعرض الإسفنجيات البحرية لدرجات حرارة أكثر دفئاً، فإنها تفقد ميكروباً مهماً، مما يمكن أن يفسر سبب موت أنسجتها. كشفت نتائج الدراسة التي نُشرت اليوم في دورية «أيزمي كومينيكيشن»، أنه من خلال تعريض الإسفنج البحري لارتفاع درجة الحرارة بمقدار 3 درجات مئوية، يتخلى أحد الميكروبات الأساسية عن الإسفنج، مما قد يتسبب في تسمم الأنسجة.

قال الدكتور إيمانويل بوتي، الباحث الرئيسي للدراسة، في بيان صحافي صادر اليوم: «لقد رأينا بالفعل موجات الحر البحرية تقضي على الإسفنج في البحر الأبيض المتوسط وتؤثر على الإسفنج في نيوزيلندا»، مشدداً على أن بعض أنواع الإسفنج ليست مقاومة لتغير المناخ كما كنا نعتقد في البداية.

وأضاف: «يكشف هذا البحث أن انهيار التعايش بين المضيف وميكروباته يمكن أن يخلق اختلالاً كيميائياً في الإسفنج ويسبب موتها وتحللها».

وغالباً ما يصنف الإسفنج البحري - الكائنات البحرية القديمة - بالخطأ على أنها نباتات، لكنها حيوانات لافقارية ثابتة متعددة الخلايا ولكنها بلا أعضاء، كما أنها من أقدم الكائنات على وجه الأرض.

قال بوت: «يعود تاريخ الإسفنج إلى 545 مليون سنة». ويضيف: «إنهم يحيون في تعايش مع الميكروبات التي تؤدي أدواراً حيوية للإسفنج: فهي تعيد تدوير العناصر الغذائية وتنتج الطاقة، بل وتدافع عن الإسفنج ضد الحيوانات المفترسة والأمراض. كما تقوم بعض الميكروبات بإزالة السموم من جسم الإسفنج، إنها تشبه إلى حد ما الكبد والكليتين في الإسفنج».

وأضاف: «لقد أجرينا هذه الدراسة لأننا علمنا أن بعض الإسفنج سيكون حساساً للظروف المناخية المستقبلية، فأردنا معرفة السبب».

وأوضح: «مثلك ومثلي تماماً، يحتاج الإسفنج إلى ميكروبيوم صحي (البكتيريا المفيدة) للبقاء على قيد الحياة. لقد اشتبهنا في أن التغييرات في الميكروبات، والأهم من ذلك، ما تفعله للإسفنج، قد يفسر سبب معاناة بعض أنواع الإسفنج في المياه الدافئة».

يشدد بوت على أنه: «يمكنك العثور على الإسفنج في كل مكان على قاع البحر - من المناطق الاستوائية إلى القطبين».

ركزت هذه الدراسة على أنواع الإسفنج التي توجد عادة في الحاجز المرجاني العظيم وفي غرب الهند والمحيط الهادي – أو ما يعرف بإسفنج مروحة البرتقال Stylissa flabelliformis.

حلل الفريق التركيب الميكروبي لهذا الإسفنج المعروف بحساسيته لارتفاع درجة الحرارة من 28.5 درجة مئوية و31.5 درجة مئوية.

قال بوت: «في ظل هذه الظروف، رأينا أن هناك اختلافات كبيرة في نوع الميكروبات الموجودة في الإسفنج الحي في درجات الحرارة المنخفضة، وفي الإسفنج المصاب بمرض النخر أو الميت في المياه الأكثر دفئاً».

برز تغيير واحد على وجه الخصوص، «تمثل مجموعة الميكروبات المعروفة باسم العتائق 10 في المائة من جميع الميكروبات في الإسفنج الحي. ولكن لم نتمكن من رؤيتها على الإطلاق في الإسفنج النخر»، وفق بوت الذى أوضح: «لقد وجدنا أن هذا الميكروب هو الوحيد الذي يمكنه إزالة سموم الأمونيا التي ينتجها الإسفنج. ومن دونه تتراكم الأمونيا السامة في الأنسجة».

يبدو أن التعايش بين إسفنج مروحة البرتقال وميكروباته ليس مرناً بما يكفي للتكيف مع درجات الحرارة المرتفعة التي يُتوقع أن تصبح بمنزلة متوسطات لدرجات الحرارة بحلول نهاية القرن.

الأهم من ذلك، أن التأثير المحتمل لارتفاع درجة حرارة المياه على الإسفنج والميكروبات البحرية ليس بعيد المنال. قال بوت: «لقد استخدمنا ظروفاً لا تمثل المتوسطات المستقبلية لدرجة الحرارة فحسب، بل الحدود القصوى اليوم، حيث رأينا بالفعل درجات حرارة أعلى من المعدل الطبيعي بين 1.5 و3 درجات مئوية لأسابيع في أستراليا».

وتابع: «بالإضافة إلى توفير الغذاء والمأوى للكائنات الحية الأخرى، فإن الإسفنج مهم لاكتشاف الأدوية».

وأوضح أنه: «في المحيطات، يتم إنتاج الغالبية العظمى من الجزيئات التي لها خصائص مضادة للأورام أو الممرضات بواسطة اللافقاريات البحرية، وعلى وجه الخصوص، عن طريق الميكروبات التي تحيا في تعايش مع الإسفنج»، مشدداً على أن «هذا التكافل هو مفتاح للمحيطات الصحية ومنجم ذهب للجزيئات ذات الأهمية الصيدلانية والتجارية»، وفق وصفه.

يريد فريق البحث الذي يقف وراء هذه الدراسة التأكيد على المخاطر التي تشكلها التغيرات المناخية على التنوع الميكروبي على الأرض. «تغير المناخ لا يؤثر فقط على الحيوانات الشهيرة. هناك خطر تآكل التنوع البيولوجي للحيوانات المتواضعة والميكروبات التي تستضيفها، والتي تعد أساسية للمحيطات السليمة والحياة بشكل عام على كوكبنا»، كما قال بوت.


مقالات ذات صلة

«المواقع الجيولوجية السعودية»... تنوّع فريد ودلائل على استيطان بشري قديم

يوميات الشرق تُعدّ حافة العرمة آخر حوافّ هضبة نجد من الشرق ويبلغ أقصى ارتفاع للعرمة 805 أمتار (واس)

«المواقع الجيولوجية السعودية»... تنوّع فريد ودلائل على استيطان بشري قديم

تزخر السعودية بعديد من المواقع الجيولوجية الثمينة التي تعكس التنوّع البيئي الفريد، وتفتح نوافذ علمية واستكشافية إلى ما تختزنه من كنوز حضارية وثروات طبيعية.

عمر البدوي (الرياض)
يوميات الشرق منطقة تعشيش الطيور في النرويج في عام 2006 (يسار) و2023 (يمين). (ت: روب باريت)

صور تكشف عن انخفاض حاد في أعداد الطيور البحرية في النرويج

قام الباحث في مجال الطيور البحرية، روب باريت، برحلة على متن قارب مطاطي لاستكشاف واحدة من أكبر مستعمرات الطيور البحرية في النرويج.

«الشرق الأوسط» (لندن)
يوميات الشرق يعد الحاجز المرجاني في أستراليا أحد أكثر المواقع تضرراً من الابيضاض (ووتر فريم)

إنتاج نوع من الشعاب المرجانية يمكنه البقاء على قيد الحياة في البحار

تعدّ معرفة كيفية تعلم نوعين مختلفين من الكائنات الحية العيش مع بعضهما بعضاً، وتكوين رابطة فيما بينهما، من الأمور غير المفهومة تماماً في الطبيعة.

«الشرق الأوسط» (لندن)
يوميات الشرق طائر يحلق فوق الأفيال (رويترز)

«لدينا أكثر مما نحتاج»... زيمبابوي ستعدم 200 فيل جراء الجفاف

أعلنت هيئة الحياة البرية في زيمبابوي أنها ستعدم 200 فيل في مواجهة جفاف غير مسبوق أدّى إلى نقص الغذاء، وهي خطوة تهدف إلى معالجة تضخم أعداد الحيوانات.

«الشرق الأوسط» (لندن)
يوميات الشرق الباحثون ينفّذون 5 ممارسات زراعية ذكية مناخياً لزراعة الصويا (جامعة تكساس)

أميركا تحصد فول صويا ذكياً يقلّل انبعاثات الغازات

حصد باحثون في جامعة «تكساس أرلينغتون» الأميركية، أول محصول فول صويا ذكي مناخياً بالتعاون مع المزارعين في جنوب البلاد.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )

طبقة الأوزون في طريقها إلى التعافي رغم ثوران بركاني

ثوران بركان تحت الماء قبالة سواحل تونغا يوم 15 يناير 2022 (رويترز)
ثوران بركان تحت الماء قبالة سواحل تونغا يوم 15 يناير 2022 (رويترز)
TT

طبقة الأوزون في طريقها إلى التعافي رغم ثوران بركاني

ثوران بركان تحت الماء قبالة سواحل تونغا يوم 15 يناير 2022 (رويترز)
ثوران بركان تحت الماء قبالة سواحل تونغا يوم 15 يناير 2022 (رويترز)

قالت المنظمة العالمية للأرصاد الجوية، الثلاثاء، إن طبقة الأوزون «في طريقها إلى التعافي على المدى الطويل» رغم ثوران بركاني مدمر في منطقة جنوب المحيط الهادي، وذلك بعد جهود للتخلص التدريجي من المواد الكيماوية المستنفدة للأوزون.

وذكرت المنظمة التابعة للأمم المتحدة أن طبقة الأوزون، وفقاً للاتجاهات الحالية، في طريقها للتعافي إلى مستويات عام 1980 فوق القطب الجنوبي بحلول عام 2066 تقريباً، وفوق القطب الشمالي بحلول عام 2045، وفوق بقية العالم في عام 2040، وفق وكالة «رويترز» للأنباء.

وأضافت الوكالة في نشرتها السنوية عن الأوزون أن الخسائر في المجمل محدودة رغم أن الثوران البركاني، الذي حدث بالقرب من تونغا في أوائل عام 2022، أدى إلى تسارع استنفاد الأوزون لفترة قصيرة فوق القطب الجنوبي العام الماضي مدفوعاً بوجود مستويات أعلى من بخار الماء في الغلاف الجوي.

وتحمي طبقة الأوزون الأرض من المستويات الضارة لأشعة الشمس فوق البنفسجية والمرتبطة بسرطان الجلد ومخاطر صحية أخرى.

وقال الأمين العام للأمم المتحدة أنطونيو غوتيريش في بيان إنه جرت الموافقة بموجب بروتوكول مونتريال، الذي دخل حيز التنفيذ في عام 1989، على التخلص التدريجي من مركبات الكلوروفلوروكربون وغيرها من المواد التي تستنفد الأوزون، وإن نجاح البروتوكول «يرمز بقوة إلى الأمل» في وقت يتعرض فيه التعاون المتعدد الأطراف لضغوط.

وجرى استبدال مركبات الكلوروفلوروكربون إلى حد كبير بمركبات الهيدروفلوروكربون، التي لا تؤدي إلى استنفاد الأوزون، لكنها تعد من الغازات المسببة بقوة للاحتباس الحراري.

وتنفذ الدول حالياً تعديل كيغالي للبروتوكول في عام 2016 والذي من شأنه أن يخفض تدريجياً إنتاج مركبات الهيدروفلوروكربون، وربما يمنع ارتفاع درجات الحرارة بنحو 0.5 درجة مئوية بحلول عام 2100.

وتظل الصين أكبر منتج لمركبات الهيدروفلوروكربون في العالم، وتعادل طاقتها الحالية نحو ملياري طن من ثاني أكسيد الكربون وتصدر نحو ربع هذا الإنتاج.

وقالت وزارة البيئة الصينية، الاثنين، إنها ستعلن قريباً عن خطة لتحسين السيطرة على إنتاج مركبات الهيدروفلوروكربون. وبوصفها دولة نامية، فهي ملزمة بخفض استهلاك هذه المركبات بنسبة 85 في المائة من عام 2013 إلى عام 2045.

وتعمل الصين على خفض حصص التصنيع، وتتخذ إجراءات صارمة ضد الإنتاج غير القانوني، لكنها قالت هذا العام إنها لا تزال «تواجه تحديات ضخمة» في التخلص التدريجي من هذه المركبات، التي تُستخدم في مجموعة كبيرة من الصناعات التي يجد كثير من القائمين عليها صعوبات في العثور على منتجات بديلة.