ندرة مياه... رغم غزارة الأمطار قرب منابع النيل

معادلة صعبة فرضتها ظاهرة الاحترار العالمي

الاحترار العالمي يحرم النيل من الزيادة في مياه الأمطار
الاحترار العالمي يحرم النيل من الزيادة في مياه الأمطار
TT

ندرة مياه... رغم غزارة الأمطار قرب منابع النيل

الاحترار العالمي يحرم النيل من الزيادة في مياه الأمطار
الاحترار العالمي يحرم النيل من الزيادة في مياه الأمطار

عندما يسقط مزيد من الأمطار، فهذا يعني زيادة كمية المياه في مجرى نهر النيل، لكن هذه الزيادة التي تحدث بسبب ارتفاع درجات الحرارة، ستضيع مع كميات إضافية تفوقها بكثير، بسبب تأثيرات الحرارة ذاتها على زيادة معدلات التبخر. هذه المعادلة الصعبة توقعتها دراسة لكلية «دارتموث» الأميركية، وذهبت إلى أن الزيادة السكانية في شعوب حوض نهر النيل ستزيد من الإحساس بخطورة هذه المشكلة، حيث سيتجاوز الطلب السنوي على المياه العرض بشكل كبير.
ركزت الدراسة، التي نشرها الموقع الإلكتروني للكلية أوائل سبتمبر (أيلول) 2019، على منطقة حوض أعالي النيل، التي تشمل غرب إثيوبيا وجنوب السودان وأوغندا، وهي المنطقة التي تشهد أغلب الأمطار التي تغذي مجرى النيل وصولاً إلى مصر والبحر الأبيض المتوسط.
المشكلة التي رصدتها الدراسة هي أن حوض أعالي النيل يتأثر بأثرين متناقضين على ما يبدو لتغير المناخ، فباستخدام مزيج من النماذج المناخية المتاحة، توقع الباحثون زيادة في هطول الأمطار، خلال الفترة المتبقية من هذا القرن، نتيجة لزيادة الرطوبة في الغلاف الجوي المرتبطة عادة بالاحترار.
ووفق توقعات الدراسة، فإن السنوات الحارة والجافة في المنطقة ستصبح أكثر تواتراً خلال العقود الأربعة الماضية، ومن المتوقع أن يستمر هذا الاتجاه على مدار القرن مع تواتر السنوات الحارة والجافة بقدر ثلاثة أضعاف.
ورغم أن هذه الحرارة ستزيد من الأمطار، فإنها في المقابل ستؤدي لزيادة التبخر، وهي مشكلة ستظهر آثارها بشكل واضح مع مضاعفة الطلب على المياه بسبب الزيادة السكانية، حيث من المتوقع أن يتضاعف عدد سكان المنطقة بحلول عام 2080، ما سيفرض مطالب إضافية على موارد المياه.
ووفقاً للدراسة، فإن الطلب السنوي على المياه النيل سيتجاوز العرض بانتظام بحلول عام 2030، ما يتسبب في ارتفاع نسبة سكان أعالي النيل الذين يعانون من شح المياه بشكل حاد.
وبحلول عام 2080، قدرت الدراسة أن ما يصل إلى 65 في المائة من سكان المنطقة (250 مليون شخص)، قد يواجهون ندرة مزمنة في المياه خلال السنوات الحارة والجافة بشكل مفرط.
ويقول الدكتور إيثان كوفيل الباحث الرئيسي بالدراسة، في تقرير نشره موقع الكلية، «المناخ المتطرف يؤثر على الناس... لا تتناول هذه الدراسة فقط التغيرات عالية المستوى في درجات الحرارة أو هطول الأمطار، بل تشرح أيضاً كيف ستغير هذه الظروف حياة أناس حقيقيين».
ويضيف: «حوض النيل هو واحد من عدة مناطق سريعة النمو، يغلب عليها الطابع الزراعي، وهي بالفعل على شفا ندرة المياه الشديدة، ويمكن أن تساهم الضغوط البيئية بسهولة في الهجرة، وحتى في النزاع».
هذه الأزمة التي توقعتها الدراسة: «لا بديل أمام شعوب نهر النيل سوى الاستعداد لها بالتوسع في مشروعات تحلية مياه البحر».
ورغم الخطط التي أعلنتها بعض الدول، منها مصر، للتوسع في إنشاء محطات تحلية مياه البحر، إلا أن الدكتور خالد فؤاد، أستاذ الموارد المائية بكلية الزراعة جامعة الزقازيق، يرى أنها غير كافية.
وتتضمن الخطة المصرية، وفق وزارة الإسكان، زيادة الموارد المائية من محطات تحلية مياه البحر بحلول عام 2020 إلى 1.7 مليون م3 - يوم، بما نسبته 6.6 في المائة من إجمالي مياه الشرب.
ويشير فؤاد إلى الحاجة لمزيد من توجيه المياه التي كانت تذهب للشرب نحو الزراعة، التي ستتأثر كثيراً بسيناريوهات الفقر المائي المتوقعة.
ويصطدم هذا المطلب الذي طرحه فؤاد بأن محطات تحلية المياه مكلفة من ناحية التأسيس، لأن أغلب مكوناتها مستوردة، فضلاً عن أنها مكلفة عند التشغيل، لأنها تستهلك كميات كبيرة من الوقود.
الحل الذي يشدد عليه، ولا يرى له بديلاً، هو الإسراع بالعمل على توطين صناعة محطات التحلية محلياً من ناحية، مع استخدام الطاقة الشمسية بديلاً للوقود التقليدي في تشغيل هذه المحطات.


مقالات ذات صلة

استنشاق هواء نيودلهي يعادل تدخين 50 سيجارة يومياً

يوميات الشرق رجل يركب دراجة نارية وسط ضباب كثيف بالقرب من نيودلهي (إ.ب.أ)

استنشاق هواء نيودلهي يعادل تدخين 50 سيجارة يومياً

مع تفاقم الضباب الدخاني السام الذي يلف نيودلهي هذا الأسبوع، فرضت السلطات في العاصمة الهندية مجموعة من القيود الأكثر صرامة على حركة المركبات والسكان.

«الشرق الأوسط» (نيودلهي)
يوميات الشرق النسخة الأولى من المعرض والمنتدى الدولي لتقنيات التشجير أقيمت في 2022 (واس)

السعودية تنظِّم «المعرض والمنتدى الدّولي لتقنيات التّشجير»

يهدف المعرض إلى الاستفادة من التّقنيات الحديثة في تشجير البيئات الجافة وتدهور الأراضي، وإتاحة منبرٍ لمناقشة المشكلات البيئية الحالية، والبحث عن حلول لها.

«الشرق الأوسط» (الرياض)
يوميات الشرق دجاج (أ.ف.ب)

الدجاجة أم البيضة؟ علماء يتوصلون أخيراً إلى إجابة لغز «من الذي جاء أولاً»

قالت صحيفة إندبندنت البريطانية إن علماء من جامعة جنيف قدموا، في دراسة، إجابة للغز الشائع «مَن الذي جاء أولاً الدجاج أم البيضة؟» استندت إلى اكتشاف كائن حي متحجر.

«الشرق الأوسط» (لندن)
الاقتصاد جانب من التحضيرات للجلسة الافتتاحية لقمة «مجموعة العشرين» في ريو دي جانيرو الاثنين (أ.ف.ب)

وزير البيئة السعودي: المملكة تركز على أهمية معالجة تحديات الأمن الغذائي

نوّه وزير البيئة والمياه والزراعة السعودي المهندس عبد الرحمن الفضلي، بريادة المملكة في دعم جهود «مجموعة العشرين»، لتحقيق أهداف تحديات الأمن الغذائي.

«الشرق الأوسط» (ريو دي جانيرو)
الاقتصاد رئاسة «كوب 16» الرياض ستخصص منطقة خضراء لتنظيم 7 أيام للمحاور الخاصة لتحفيز العمل العالمي لمواجهة تحديات تدهور الأراضي والجفاف والتصحر (الشرق الأوسط)

تحديد 7 أيام في «المنطقة الخضراء» بـ«كوب 16» لتقديم حلول تدهور الأراضي

أعلنت رئاسة «كوب 16» عن إقامة منطقة خضراء وتنظيم 7 أيام للمحاور الخاصة، مشيرة إلى أن هذا البرنامج غير المسبوق يأتي في إطار الجهود التي تبذلها السعودية.

«الشرق الأوسط» (الرياض) «الشرق الأوسط» (الرياض)

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»
TT

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

توصَّل باحثون في «مركز علوم الحياة بجامعة» فيلنيوس في ليتوانيا، إلى اكتشاف طريقة جديدة رائدة في مجال البحث الجيني تسمح بإسكات (أو إيقاف عمل) جينات معينة دون إجراء قطع دائم للحمض النووي (دي إن إيه).

وتُقدِّم الدراسة مساراً جديداً محتملاً لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً يشبه الضغط على زر «إيقاف مؤقت» على التعليمات الجينية داخل الخلايا.

آلية عمل نظام «كريسبر» الجديد

اكتشف فريق البروفسور باتريك باوش من معهد الشراكة لتقنيات تحرير الجينوم بمركز العلوم الحياتية في جامعة فيلنيوس بليتوانيا، بالتعاون مع خبراء دوليين في البحث المنشور في مجلة «Nature Communications» في 29 أكتوبر (تشرين الأول) 2024، نظاماً جديداً مختلفاً للتعديل الجيني.

وعلى عكس نظام «كريسبر كاس9 (CRISPR-Cas9)»، المعروف الذي اشتهر بقدرته على قطع الحمض النووي (DNA)، يعمل نظام «كريسبر» من النوع «آي في إيه» (IV-A CRISPR) بشكل مختلف، حيث يستخدم مركباً موجهاً بالحمض النووي الريبي لإسكات الجينات دون انشقاق خيوط الحمض النووي «دي إن إيه (DNA)».

كما يستخدم النظام الجديد مركباً مؤثراً يجنِّد إنزيماً يُعرف باسم «دين جي (DinG)». ويعمل هذا الإنزيم عن طريق التحرك على طول خيط الحمض النووي (DNA)، وتسهيل إسكات الجينات من خلال عملية غير جراحية.

تقنية «كريسبر-كاس9» للقص الجيني

هي أداة تعمل كمقص جزيئي لقص تسلسلات معينة من الحمض النووي (دي إن إيه). وتستخدم الحمض النووي الريبي الموجه للعثور على الحمض النووي المستهدف. و«كاس9» هو البروتين الذي يقوم بالقص، وهذا ما يسمح للعلماء بتعديل الجينات عن طريق إضافة أو إزالة أو تغيير أجزاء من الحمض النووي، وهو ما قد يساعد على علاج الأمراض الوراثية، وتعزيز الأبحاث.

** آفاق جديدة لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً وغير جراحي

بروتينات وحلقات

يستخدم نظام «كريسبر» من النوع «IV-A» بروتينين مهمين، هما «Cas8»، و«Cas5» للعثور على بقع محددة على الحمض النووي (DNA). ويبحث هذان البروتينان عن تسلسل قصير من الحمض النووي بجوار المنطقة المستهدفة التي تتطابق مع دليل الحمض النووي الريبي. وبمجرد العثور عليه يبدآن في فك الحمض النووي وإنشاء هياكل تسمى حلقات «آر (R)».

وحلقات «آر» هي الأماكن التي يلتصق فيها الحمض النووي الريبي بخيط واحد من الحمض النووي (DNA)، وتعمل بوصفها إشارةً للنظام لبدء إيقاف أو إسكات الجين.

وكما أوضح البروفسور باوش، فإن «آر» في حلقة «R» تعني الحمض النووي الريبي. وهذه الهياكل أساسية لأنها تخبر النظام متى وأين يبدأ العمل. ولكي تكون حلقات «آر» مستقرةً وفعالةً يجب أن يتطابق الحمض النووي، ودليل الحمض النووي الريبي بشكل صحيح.

وظيفة إنزيم «دين جي»

يساعد إنزيم «DinG» نظام «كريسبر» على العمل بشكل أفضل من خلال فك خيوط الحمض النووي (DNA). وهذا يجعل من الأسهل على النظام التأثير على قسم أكبر من هذا الحمض النووي، ما يجعل عملية إسكات الجينات أكثر فعالية وتستمر لفترة أطول.

وأشار البروفسور باوش إلى أنه نظراً لأن إنزيم «DinG» يمكنه تغيير كيفية التعبير عن الجينات دون قطع الحمض النووي، فقد يؤدي ذلك إلى تطوير أدوات وراثية أكثر أماناً في المستقبل.

تطبيقات محتملة لتخفيف تلف الحمض النووي

يحمل الاكتشاف إمكانات هائلة لتحرير الجينوم والبحث في المستقبل، إذ يمكن أن تخفف الطبيعة غير القاطعة لهذه الطريقة من المخاطر المرتبطة بتلف الحمض النووي( DNA). وهو مصدر قلق عند توظيف تقنيات تحرير الجينات الحالية.

ومن خلال تمكين تعديل الجينات دون إحداث تغييرات دائمة في الحمض النووي( DNA) يمكن أن يكون هذا النهج الجديد مفيداً بشكل خاص في التطبيقات السريرية مثل العلاج الجيني للاضطرابات الوراثية. كما أن القدرة الفريدة لهذا النظام على عبور الحمض النووي دون إجراء قطع، أمر مثير للاهتمام لتطبيقات تحرير الجينات المتقدمة.

الدقة والسلامة

ويعتقد فريق البحث بأن هذه الطريقة يمكن أن تزوِّد العلماء وخبراء التكنولوجيا الحيوية بأدوات أكثر دقة لدراسة وظائف الجينات وتصحيح التشوهات الجينية بطريقة خاضعة للرقابة.

ويمثل الاكتشاف تقدماً كبيراً في مجال البحث الجيني؛ حيث يفتح نظام «كريسبر» من النوع «IV-A» آفاقاً جديدة لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً وغير جراحي، ويمكن أن تحدث هذه الطريقة ثورةً في كيفية دراسة الأمراض الوراثية وعلاجها، مع التركيز على الدقة والسلامة.