كيف يمكننا استعادة الشعاب المرجانية وإدارتها بكفاءة؟

«كاوست» تطور بروتوكولات قياسية لجمع أفضل البيانات عن بيئتها

كيف يمكننا استعادة الشعاب المرجانية وإدارتها بكفاءة؟
TT

كيف يمكننا استعادة الشعاب المرجانية وإدارتها بكفاءة؟

كيف يمكننا استعادة الشعاب المرجانية وإدارتها بكفاءة؟

يتطلب العمل على استعادة المرجان، توجيه كل الاهتمام بالشعاب المرجانية نفسها، حيث ينصبّ التركيز غالباً على الأسئلة العملية، مثل: ما الأنواع الأفضل للزراعة وفي أي موقع؟ كيف يمكن «غرس» الشعاب المرجانية الصغيرة؟ وكيف يمكن توسيع نطاق الاستعادة بطريقة كفؤة من حيث التكلفة؟

في هذا الصدد، تعكف عالمة الأحياء البحرية ماجي جونسون، من «كاوست»، على دراسة أسئلة أساسية وأكثر عملية: كيفية قياس الظروف البيئية بدقة لتحسين استعادة الشعاب المرجانية؟ وكيف يمكن دعم مديري والعاملين في منظومة الشعاب المرجانية، بنصائح ذات صبغة محلية؟

شعاب المرجان

تزدهر الشعاب المرجانية البنائية، التي توفر مأوى وغذاءً للكثير من الأحياء البحرية المختلفة، فقط في نطاق محدود من الظروف البيئية. على سبيل المثال، فان تلك الشعاب تعيش في المياه الاستوائية؛ لأنها تفضل درجات حرارة الماء بين 20 و28 درجة مئوية.

ومع ارتفاع حرارة البحر بسبب التغيرات المناخية، تُدفع الشعاب المرجانية خارج نطاق منطقة الراحة الحرارية المائية لها؛ مما يؤدي إلى تبييض الشعاب المرجانية، وبالتالي انخفاض الشعاب المرجانية.

«زراعة» الشعاب المرجانية الصغيرة

وفي مواجهة تلك التحديات، تُعد «زراعة» الشعاب المرجانية الصغيرة، واحدة من استراتيجيات التكيف التي تهدف إلى الحفاظ على الشعاب المرجانية، وإعادة بنائها والتي من المرجح أن تكون أكثر تحملاً للحرارة.

وترى جونسون أنّ نجاح جهود إدارة واستعادة الشعاب المرجانية يعتمد على قدرة الباحثين والممارسين على فهم البيئة التي يعملون فيها. وللقيام بذلك؛ يحتاجون إلى قياسات دقيقة وموثوقة للمعايير البيئية التي تؤثر على نمو الشعاب المرجانية، مثل درجة الحرارة والضوء.

والمثير للدهشة، أنّ الأجهزة المستخدمة لقياس الظروف البيئية تتفاوت بشكل كبير من حيث الانضباط والدقة؛ مما قد يعرقل مراقبة الشعاب المرجانية. وبحسب جونسون، فان «ثمَّة مجموعة متنوعة من الأدوات والمستشعرات المتوفرة في المتاجر، ولكن يصعب معرفة ما يجب استخدامه منها، وكيفية استخدامه».

على سبيل المثال، هناك مسجل بيانات متوفر بسعر مناسب يمكن استخدامه لقياس الضوء ودرجة الحرارة، ولكن رغم أن هذه الأداة قد تكون رائعة لبعض الأغراض، فإنها قد لا تكون الخيار الأفضل لبقية الأغراض.

كما تُعدّ مراقبة الأجهزة المستخدمة لقياس الظروف البيئية أمراً مهماً للغاية، ولا سيَّما في البحر الأحمر، وهنا تشير عالمة الأحياء البحرية إلى أن بعض الأجهزة التجارية المتاحة لا تستطيع مواكبة درجات الحرارة المرتفعة، والملوحة العالية في البحر الأحمر؛ مما يعطينا بيانات غير صحيحة. هذا الأمر يمكن أن يؤدي إلى تأثيرات وخيمة على نجاح جهود إعادة بناء الشعاب المرجانية. فعلى سبيل المثال، يتعطل أحد أجهزة تسجيل الأوكسجين تماماً عند ارتفاع درجات الحرارة أكثر من المعدل المعتاد، وهو ما يحدث يومياً في البحر الأحمر في خلال فصل الصيف.

مبادرات التنمية السعودية

ولقد أثارت الحاجة إلى فهم الأدوات الأكثر ملاءمة للاستخدام في مختلف الظروف، اهتمام مبادرات التنمية السعودية التي تنطوي على استعادة الشعب المرجانية، مثل حديقة شوشة المرجانية في «نيوم»، التي تقع على مساحة واسعة تبلغ 100 هكتار من حدائق الشعاب المرجانية، والتي تهدف إلى إبراز الابتكارات المتعلقة بحماية واستعادة الشعاب المرجانية.

وعن هذا تقول جونسون: «نجري اختبارات لمعرفة ما إذا كانت أجهزة الاستشعار تقوم بقياس المطلوب منها بشكل صحيح، ومدى سهولة استخدامها وصيانتها وما إذا كانت فعالة من حيث التكلفة».

يستخدم الفريق البحثي هذه النتائج لتطوير «شجرة قرار»، تعود بالنفع على المديرين والممارسين. تشرح جونسون: «قد يرغب المديرون في تقييم صحة الشعاب المرجانية في منطقتهم، وفي تلك المنطقة، قد تكون درجة الحرارة هي العامل الأكثر أهمية. لذا؛ يتبعون المعايير المحددة في (شجرة القرار)، لتحديد الأداة الأكثر مناسبة لاحتياجاتهم الخاصة». و«شجرة القرار» هي أداة دعم قرار تستخدم رسماً توضيحياً شبيهاً بالشجرة للقرارات والتبعات المتوقعة لها، متضمناً احتمال تحقق المخرجات، وتكلفة الموارد، والمنفعة. كما من المهم أيضاً تطوير بروتوكولات قياسية لجمع أفضل البيانات باستخدام أدوات مختلفة: كيفية نشرها وصيانتها تحت الماء لزيادة موثوقية البيانات التي يتم جمعها. وعلى نطاق أوسع، يجب توفير أداة لتحميل الملفات الضخمة التي يتم جمعها عن طريق هذه الأدوات، ومعالجة البيانات وإنتاج معلومات ملخصة، ورسوم بيانية مفيدة للأشخاص المهتمين.

لقد ظهرت الحاجة إلى هذا المشروع أول الأمر نتيجة المناقشات بين الباحثين ونظرائهم في جزيرة شوشة، حول الأدوات التي يجب استخدامها عند إنشاء الظروف البيئية في موقع معين. تقول جونسون: «بالنسبة لعلماء الأحياء البحرية وممارسي الشعاب المرجانية، الذين لا ينغمسون في مجالات تطوير المستشعرات وأدوات البحث الأوقيانوغرافية (دراسة المحيطات)، يمكن أن يشعروا بالارتباك تجاه ذلك».

وتتابع: «نريد اتخاذ قرارات مستندة إلى الأدلة ناتجة من أفضل الأدوات المستخدمة في تسجيل البيانات والمعلومات المختلفة عن الظروف البيئية، وحتى الآن، لدينا بيانات ذات طابع تجريبي من الخبرة الشخصية باستخدام مستشعرات مختلفة».

تضيف جونسون: «الهدف الطويل الأجل من هذا العمل هو توفير خيارات لمجتمع العلوم والإدارة بحيث يتمكنون من قياس البيئة بطريقة أكثر موثوقية ودقة، وليتمكن العاملون في هذا المجال من تطبيق هذه المعرفة؛ لتحسين نجاح جهود الحفاظ على الشعاب المرجانية».

وهنا تجدر الإشارة إلى أن أبحاث جونسون، وزملائها: مايك فوكس وسوزانا كارفالو، تُموَّل من قِبل برنامج البحث والتطوير الخاص بمبادرة استعادة الشعاب المرجانية «Reefscape» في جزيرة شوشة، والتابعة لجامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست).

«رؤية 2030» للبحر الأحمر

بالإضافة إلى دعم أهداف «رؤية 2030» للبحر الأحمر، ستساعد نتائج هذا المشروع أيضاً في جهود استعادة الشعاب المرجانية الدولية. وتشير جونسون إلى أنّ مشروعات التنمية الكبرى في البحر الأحمر، مثل جزيرة شوشة، تمتلك موارد جيدة، ولكنها تسلط الضوء على محدودية موارد المديرين في الكثير من المواقع الدولية الأخرى التي تعمل فيها. وتختم: «غالباً ما يتوفر لمديري الشعاب المرجانية موارد محدودة؛ لذلك من المهم أن ندعمهم من خلال تحديد خيارات أقل تكلفة ستتناسب مع احتياجاتهم في القياسات».


مقالات ذات صلة

العيسى: المسلمون نهضوا بمعاني القيم الحضارية

الخليج الدكتور محمد العيسى يلقي خطبة الجمعة في أكبر جوامع مدينة دار السلام بتنزانيا (واس)

العيسى: المسلمون نهضوا بمعاني القيم الحضارية

أكد الشيخ الدكتور محمد العيسى أمين عام رابطة العالم الإسلامي أن المسلمين نهضوا بكلّ معاني القيم الحضارية «فكانت خُلُقاً رفيعاً تَمثَّل في سلوكهم».

«الشرق الأوسط» (دار السلام)
المشرق العربي الرئيس ميقاتي يتوسط وزيري الزراعة عباس الحاج حسن والبيئة ناصر ياسين خلال الإعلان عن الانضمام للمبادرة (رئاسة الحكومة)

لبنان ينضم إلى «مبادرة الشرق الأوسط الأخضر» ويطمح لـ«شراكة مستدامة»

أعلنت الحكومة اللبنانية انضمام لبنان إلى «مبادرة الشرق الأوسط الأخضر»، التي أطلقها ولي العهد السعودي الأمير محمد بن سلمان.

«الشرق الأوسط» (بيروت)
يوميات الشرق جمانا الراشد رئيسة مجلس أمناء «مؤسسة البحر الأحمر السينمائي» خلال مشاركتها في افتتاح مهرجان البندقية (الشرق الأوسط)

«البحر الأحمر السينمائي» تشارك في مهرجان البندقية بـ4 أفلام

تواصل «مؤسسة البحر الأحمر السينمائي» حضورها بالمهرجانات الدولية من خلال مشاركتها في الدورة الـ81 من مهرجان البندقية السينمائي بين 28 أغسطس و7 سبتمبر.

«الشرق الأوسط» (البندقية)
يوميات الشرق مشهد من فعالية سابقة في «مركز فناء الأول» بمدينة الرياض (واس)

منتدى ثقافي لاكتشاف الممارسات الفنّية المعاصرة في السعودية‬⁩

تستعدّ مدينة الرياض لاحتضان منتدى ثقافي يوجّه نقاشاته لاكتشاف الممارسات الفنية المعاصرة في السعودية‬⁩، بمشاركة نخبة دولية من المتحدّثين والفنانين.

«الشرق الأوسط» (الرياض)
الخليج خادم الحرمين الشريفين الملك سلمان بن عبد العزيز (واس)

السعودية: أوامر ملكية بإعفاء وتعيين مسؤولين عسكريين

أصدر خادم الحرمين الشريفين الملك سلمان بن عبد العزيز أوامر بإعفاء وترقية وتعيين مسؤولين عسكريين، وذلك بناءً على ما عرضه الأمير خالد بن سلمان وزير الدفاع.

«الشرق الأوسط» (الرياض)

تقنية جينومية جديده لتتبع الجراثيم المقاومة للمضادات الحيوية في المستشفيات

الفحص المختبري للبكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية
الفحص المختبري للبكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية
TT

تقنية جينومية جديده لتتبع الجراثيم المقاومة للمضادات الحيوية في المستشفيات

الفحص المختبري للبكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية
الفحص المختبري للبكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية

طور باحثون دوليون تقنية جينومية جديدة تتيح تتبع انتشار عدة جراثيم مقاومة للمضادات الحيوية في المستشفيات بشكل متزامن، ما قد يسهم في السيطرة أو حتى منع العدوى الشائعة في المستشفيات بشكل أسرع وأكثر فاعلية من ذي قبل.

التسلسل العميق لمسببات الأمراض

في دراسة حديثة نُشرت في 20 أغسطس (آب) 2024 في مجلة Lancet Microbe أجراها فريق من معهد «ويلكوم سانجر» من المملكة المتحدة وجامعة أوسلو في النرويج ومؤسسة سان ماتيو في إيطاليا، تم تطوير نهج جديد يعرف بـ«التسلسل العميق لجميع مسببات الأمراض».

ويسمح هذا النهج بالتقاط بيانات تسلسل الجينوم الكامل لمجموعة واسعة من مسببات الأمراض في وقت واحد ويمكنه توفير هذه البيانات الجينومية بالسرعة التي تستطيع فيها المستشفيات معالجة العينات. والتسلسل العميق هو مجموعة من التقنيات المستخدمة لتحديد وقياس أنواع الحمض النووي الريبي (أر إن إيه) RNA بطريقة متوازية على نطاق واسع ما يسمح بتغطية عميقة وتحليل مفصل للتعبير الجيني للمسببات المرضية.

التقاط بكتيريا المستشفيات

وفي إطار دراسة إثبات المفهوم - وهي إدراك طريقة معينة أو فكرة لإظهار الجدوى منها بهدف معاينة إمكانية التطبيق أو التنفيذ أو الاستخدام - تم التقاط مجموعة كاملة من البكتيريا المسببة للأمراض في وحدات العناية المركزة والأجنحة العادية في مستشفى إيطالي خلال الموجة الأولى من جائحة كوفيد - 19 في عام 2020 وأخذ الفريق عينات من 256 مريضاً وتم تحديد 52 نوعاً من البكتيريا في هذه العينات منها 66 بالمائة من سلالات مختلفة من أكثر سبعة أنواع من عدوى البكتيريا الأكثر شيوعاً في المستشفيات.

التأثير على وحدات العناية المركزة

وتشكل العدوى المكتسبة من المستشفيات خطراً كبيراً على المرضى وخاصة في وحدات العناية المركزة. وخلال الموجة الأولى من جائحة كوفيد - 19 زاد عدد المرضى بشكل كبير ما زاد من صعوبة فاعلية تدابير مكافحة العدوى. وهدفت الدراسة إلى تقييم المخاطر ومدى انتقال مسببات الأمراض في ظل الضغط الكبير على وحدات العناية المركزة وذلك من خلال تصميم نهج جديد للتسلسل الجينومي العميق deep genomic sequencing approach، والذي يمكن دمجه مع أنظمة المراقبة السريرية الروتينية وسير العمل التشخيصي.

ويشير التسلسل الجينومي العميق إلى تسلسل منطقة جينومية عدة مرات وأحياناً مئات أو حتى آلاف المرات. ويتيح نهج التسلسل من الجيل التالي للباحثين اكتشاف أنواع أو خلايا أو ميكروبات مستنسخة نادرة لا تشكل سوى 1 بالمائة من العينة الأصل.

جينات مقاومة المضادات الحيوية

وأظهرت النتائج أن جميع المرضى في وحدات العناية المركزة تقريباً كانوا يحملون بكتيريا واحدة على الأقل قادرة على التسبب في مرض شديد وأن جينات مقاومة المضادات الحيوية كانت موجودة في 40 بالمائة من هذه الحالات على الأقل. كما تمكن الفريق من رسم خريطة لانتشار البكتيريا في المستشفيات خلال فترة أخذ العينات التي استمرت خمسة أسابيع، ما سمح لهم بالتنبؤ بالبكتيريا الأكثر احتمالاً للتسبب في العدوى المكتسبة أثناء الإقامة في المستشفى.

وتعزز هذه التقنية الجديدة من فاعلية الرعاية الصحية من خلال تقديم وسيلة أسرع وأكثر شمولاً لتتبع الجراثيم المقاومة للمضادات الحيوية مما قد يساعد في تحسين تشخيص العدوى والسيطرة عليها في المستشفيات

تطبيقات أوسع

وقال البروفسور جوكا كوراندر رئيس قسم الإحصاء الحيوي كلية الطب جامعة أوسلو، والمؤلف المشارك الرئيسي للدراسة إن هذه الطريقة تلتقط المعلومات الجينية عن سلالات بكتيرية متعددة وفي نفس الوقت لديها القدرة على تحويل المراقبة الجينية لمسببات الأمراض، ما يمكننا من التقاط المعلومات الأساسية بشكل أسرع وأكثر شمولاً من أي وقت مضى دون فقدان الدقة. ويمكن الآن استخدام هذا النهج بثقة في الأبحاث المستقبلية لالتقاط النطاق الكامل للبكتيريا عالية الخطورة في منطقة ما، ونأمل أن تساعد المستشفيات في تتبع انتشار البكتيريا المقاومة للعلاج والحد منه.

وأوضح الدكتور هاري ثورب المؤلف الأول للدراسة في قسم الإحصاء الحيوي كلية الطب جامعة أوسلو والباحث الزائر في معهد ويلكوم سانجر أن الدراسة تعكس كيفية استخدام علم الجينوم لخلق صورة شاملة للبكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية في وحدات العناية المركزة وأماكن أخرى داخل المستشفيات. وأشار إلى أن البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية تتطور وتنتشر بسرعة مما يتطلب من أساليب التتبع أن تواكب هذا التطور وبيَّن أن معرفة تسلسل جميع البكتيريا في العينة توفر صورة أكثر شمولاً للتنوع البكتيري في منطقة ما وهو أمر أساسي للتنبؤ بالمخاطر وفهم العوامل الخارجية التي تسهم في انتشار سلالة معينة.

بكتيريا مقاومة أثناء جائحة «كوفيد»

من جانبه أكد البروفسور فاوستو بالدانتي مدير وحدة علم الأحياء الدقيقة والفيروسات في مؤسسة سان ماتيو أن وحدته كانت أول من اكتشف حالة إصابة بكوفيد - 19 في العالم الغربي مشيراً إلى أنهم شهدوا بداية الوباء جنباً إلى جنب مع الجهود العلمية العالمية الضخمة التي ركزت على فيروس «سارس كوف 2». ومع ذلك أظهرت الدراسة التي أجراها الباحثون أن البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية لم تختفِ خلال تلك الفترة. بل أضاف أن الوجود المتزامن لأنواع متعددة من البكتيريا المقاومة للأدوية في أجنحة العناية المركزة التي استقبلت مرضى كوفيد - 19 قد يكون جزءاً مهماً من الصورة السريرية المعقدة للمرض الجديد في تلك الأيام الحرجة.

وفي تعليق له على الدراسة أشار البروفسور نيكولاس تومسون عالم الطفيليات والميكروبات معهد ويلكوم سانجر في كمبريدج المملكة المتحدة إلى أن العدوى المقاومة للمضادات الحيوية لا تزال تمثل مشكلة مستمرة في المستشفيات رغم الجهود الكبيرة التي يبذلها العاملون في الرعاية الصحية للحد منها. وأكد على أهمية رؤية وتتبع هذه البكتيريا من خلال دمج نهج التسلسل الجينومي العميق في أنظمة الرعاية الصحية مما يسهم في تشخيص العدوى بشكل أفضل وتحديد تفشيها والسيطرة عليها، خاصة في وحدات العناية المركزة.