ما هي الشعاب المرجانية؟
السلائل المرجانية هي كائنات دقيقة وشفافة وذات أجسام ناعمة مرتبطة بشقائق النعمان البحرية وقنديل البحر التي لها علاقة تكافلية مع نوع Zooxanthellae الملون ومتعدد الأوجه من الطحالب.
عادة ما يكون حجم الأورام الحميدة أقل من 12 بوصة وكانت موجودة على هذا الكوكب منذ 50 مليون سنة. ومع ذلك ، فإن التغييرات الأخيرة في كيمياء المحيطات قد وضعت ضغوطًا خطيرة على مجموعات الشعاب المرجانية.
 |
| تحمض المحيطات والشعاب المرجانية |
أحد تلك التغييرات في كيمياء المحيطات هو تحمض المحيطات.
ما هو تحمض المحيطات؟
تحمض المحيطات هو انخفاض في الرقم الهيدروجيني لمياه المحيطات. يحدث هذا عندما يبدأ المحيط في امتصاص ثاني أكسيد الكربون مباشرة من الغلاف الجوي. هذا هو السبب في أن حرق الوقود الأحفوري (الذي يطلق ثاني أكسيد الكربون) معروف بأنه السبب الرئيسي لتحمض المحيطات.
يحدث تحمض المحيطات نتيجة إطلاق السيارات لكميات هائلة من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. ومع ذلك ، هناك أسباب أخرى لارتفاع تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي أيضًا.
العودة إلى المقال الرئيسي ؛ هناك بعض الأسباب الرئيسية لتحمض المحيطات والتي سنناقشها في المستقبل.
تحمض المحيطات والشعاب المرجانية
زيادة درجات الحرارة
تعيش مستعمرات الزوائد اللحمية في مياه دافئة تتراوح درجة حرارتها بين 21 و 29 درجة مئوية. لا يمكنهم إنتاج طعامهم وعليهم الاعتماد على كائنات أخرى.
يعتمدون على كائنين. zooanthellae التمثيل الضوئي (الذين يحتاجون إلى مأوى في المقابل) أو على الشائكة (التي لها مجسات سامة لاصطياد الأسماك الصغيرة الصغيرة والعوالق الحيوانية).
مع ارتفاع درجة حرارة الماء ، هناك زيادة مقابلة في تحمض مياه البحر.
العلاقة بين الطحالب والشعاب المرجانية هي علاقة رمزية للغاية وتتضرر من تحمض المحيطات. تكافح الشعاب المرجانية بالفعل للبقاء على قيد الحياة في مياه المحيطات الدافئة بشكل متزايد مما يعرضها لخطر أكبر.
هذا لأن الشعاب المرجانية حساسة جدًا لتحمض المحيطات. يمنع تحمض المحيطات الشعاب المرجانية من أن تكون قادرة على تكوين هيكلها العظمي بأسرع ما يمكن. في النهاية ، تبدأ الزوائد اللحمية في الانهيار والاختفاء.
ثورة صناعية
تنظم المحيطات المناخ وتزود الأرض بمعظم الأكسجين. ومع ذلك ، نحن الآن على يقين من حقيقة واحدة مذهلة ؛ هناك معركة مستمرة بين قوة المحيطات لخلق الحياة واحتياجاتنا المستمرة لتدميرها.
يستند هذا البيان إلى أنشطتنا التي أدت إلى زيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بشكل كبير ؛ خلق مشاكل جديدة للمحيطات. كما نوقش ، يؤدي تلوث ثاني أكسيد الكربون إلى تغيير كيمياء المحيطات بسرعة كبيرة مما يجعل المياه أكثر حمضية.
يعد تحمض المحيطات أحد التهديدات الرئيسية على صحة المحيطات ، وهي قضية حاسمة لا يبدو أنها ستتراجع في المستقبل القريب.
هناك العديد من مصادر تحمض المحيطات مثل الوقود الأحفوري المحترق في السيارات والصناعات والزراعة ومصادر أخرى لغازات الدفيئة وغيرها الكثير.
منذ التطور الصناعي في القرن الثامن عشر ، زاد تحمض المحيطات بنسبة 30٪. تمتص المحيطات ما يقرب من ربع ثاني أكسيد الكربون الناتج عن حرق الوقود الأحفوري. هذا يعني أن ما يقرب من 22 مليون طن تختلط بمياه المحيط كل يوم . من حيث الكيمياء ، يؤدي هذا الخلط إلى تكوين حمض H 2 CO 3 .
كان هناك بالفعل تغيير 0.1 درجة في وحدة الأس الهيدروجيني منذ الثورة الصناعية.
رقم صغير ، صحيح؟ خاطئ - ظلم - يظلم!
أدى هذا التغيير 0.1 وحدة في الرقم الهيدروجيني من 8.2 إلى 8.1 إلى آثار مدمرة على الشعاب المرجانية التي نشاهدها في جميع أنحاء العالم.
التغييرات في الكيمياء
كما نعلم فإن ثلثي الأرض مغطاة بالماء. وهذا يجعلها موطنًا مثاليًا للعديد من الحيوانات والنباتات والزواحف مثل الأسماك والضفادع وخيول البحر.
من بين كل هذه الأنواع البحرية ، يقوم الكثيرون ببناء أصدافهم الواقية من أجل البقاء. تتراوح هذه الأصداف من طبقات رقيقة من الورق تكونت عن طريق سحب جزيئات معينة من المياه المحيطة إلى تلك الصلبة الصخرية الصلبة التي تكونت عن طريق ترسب المعادن.
لسوء الحظ ، فإن ارتفاع الحموضة يعطل ويزعزع استقرار التفاعل بين الجزيئات. ينتج عن هذا صعوبة في صنع اللبنات الأساسية لتشكيل القشرة مثل كربونات الكالسيوم (بشكل أكثر تحديدًا الأراجونيت). عندما تنخفض مستويات الأراجونيت إلى مستوى منخفض للغاية ، يتعين على الكائنات الحية مثل الشعاب المرجانية أن تعمل بقوة أكبر لبناء أصدافها.
هذه صورة توضح تأثيرات تحمض المحيطات على قدرة التكلس لقذائف البحر.
ينتج عن هذا طاقة أقل للكائنات الحية المتبقية لوظائف حيوية أخرى مثل التغذية والتكاثر وتجنب الحيوانات المفترسة. في النهاية ، لم يعد بإمكان الكائن الحي التنافس بيئيًا ، وفقد ببطء موقعه في النظام البيئي.
تقليل الرقم الهيدروجيني
يلعب تحمض المحيطات دورًا كبيرًا في تغيير فسيولوجيا مياه المحيطات ؛ بشكل رئيسي عن طريق تغيير قيمة الأس الهيدروجيني.
تتغير قيمة الرقم الهيدروجيني لمياه المحيط عندما يتفاعل ثاني أكسيد الكربون مع الماء مكونًا حمض الكربونيك (H 2 CO 3 ). يتفكك الحمض أيضًا لتكوين أيونات الهيدروجين وأيونات البيكربونات ، والتي يمكن أن تتفكك مرة أخرى مكونة أيونات الهيدروجين وأيونات الكربونات.
هذه معادلات كيميائية صغيرة لمن لديهم دماغ كيميائي.
تزيد أيونات الهيدروجين الحرة في مياه المحيط من حموضة الماء (تقلل من درجة حموضة الماء بشكل أساسي). يؤدي هذا إلى زعزعة استقرار الروابط بين الذرات وجزيئات الهيكل العظمي ، مما يؤدي إلى انخفاض النمو والانحلال.
يؤدي تغيير البيئة إلى تعطيل الوظائف الخلوية في الكائنات البحرية مما يؤثر سلبًا على بقائها.
تحمض المحيطات وتبيض المرجان
يعد تبيض المرجان ، المعروف أيضًا باسم تبييض الشعاب المرجانية ، مشكلة رئيسية أخرى. هذه المشكلة المدمرة يمكن أن تؤدي بسرعة إلى موت الشعاب المرجانية.
لا تترك عملية "التبييض" هذه سوى هيكل عظمي أبيض حيث توجد ألوان نابضة بالحياة. في الواقع ، فإن الشعاب المرجانية المبيضة ماتت.
تحمض المحيطات في الحاجز المرجاني العظيم (GBR)
الحاجز المرجاني العظيم هو أكبر نظام بيئي للشعاب المرجانية معروف للبشرية. تتكون GBR من 2900 فرد من الشعاب المرجانية و 900 جزيرة تمتد لمسافة 2300 كيلومتر. يقع الحاجز المرجاني العظيم في بحر المرجان ، قبالة ساحل كوينزلاند ، أستراليا. يمكنك حتى رؤيته من الفضاء الخارجي!
كحقيقة إنه أكبر هيكل منفرد في العالم يتكون من مليارات الكائنات الحية المعروفة باسم الاورام الحميدة المرجانية. يساعد Great Barrier Reef Marine Park على حمايته عن طريق الحد من الأنشطة البشرية مثل مصايد الأسماك والسياحة .
آثار التحمض على الشعاب المرجانية للحاجز المرجاني العظيم في أستراليا معروفة منذ زمن طويل.
وجدت تجربة تحمض المحيطات في عام 2005 مستويات منخفضة من الأراجونيت في مياه البحر لإذابة أصداف القواقع البحرية المعرضة لها. وجدت دراسة أجريت عام 2009 والتي تابعت 64 سريرًا من الشعاب المرجانية داخل الحاجز المرجاني العظيم أن قدرتها على بناء الشعاب المرجانية قد انخفضت بنسبة 14٪ منذ عام 1990.
في إحدى تجارب الشعاب المرجانية ، تحسن بناء الهيكل العظمي للشعاب المرجانية بسرعة عندما تمت استعادة مستويات الأس الهيدروجيني لمياه البحر إلى مستويات ما قبل الصناعة.
تُظهر الدراسات الأحدث ، مثل تلك التي أجرتها الطبيعة ، كيف زادت درجة حرارة المحيطات وملوحتها بينما انخفض الرقم الهيدروجيني لمياه البحر وتركيز الأراجونيت خلال العقد الماضي (2009-2019).
لا يعتبر تحمض المحيطات عامل الخطر الوحيد في تراجع الحاجز المرجاني العظيم (GBR). تؤدي المياه الأكثر دفئًا إلى تبيض المرجان ، والعواصف الاستوائية ، وارتفاع مستويات سطح البحر ، والأمراض ، وأشكال مختلفة من التلوث ، وصيد الأسماك والأنواع الغازية ، وبشكل أكثر تحديدًا نجم البحر الشائك.
كل هذه العوامل تسبب زيادة الضغط على الاورام الحميدة المرجانية من GBR.
إنقاذ الشعاب المرجانية
يمكن أن تساعد استعادة درجة حرارة الماء البارد أو إزالة الملوثات الشعاب المرجانية على التعافي ، ولكن بدون توفير الظروف المناسبة للبقاء على قيد الحياة ، لا بد أن تموت.
أحداث التبييض العالمية ، التي كانت نادرة في السابق ، تحدث الآن بشكل متكرر وبكثافة أكبر.
يعتقد العلماء أننا نشهد بعضًا من أسوأ أحداث التبييض في التاريخ. يمكن أن تستمر هذه في المستقبل حتى نفعل شيئًا حيال ذلك قريبًا. هذا يعني في الأساس أن الشعاب المرجانية يمكن أن تنتقل من مهد الحياة البحرية إلى قبرها ، في وقت أقرب مما توقعنا.
بصفتنا بشرًا مسؤولين ، يمكننا أن نلعب دورًا رئيسيًا في منع تحمض المحيطات. من خلال تحسين أنماط حياتنا ، يمكننا إنقاذ العديد من الأرواح وكذلك مساعدة المحيطات في الحفاظ على درجة الحموضة. لهذا ، نحن بحاجة إلى اتخاذ بعض الخطوات:
- يجب أن نخفض انبعاثات الوقود الأحفوري وأن نتبع بصرامة استراتيجية تقليل إعادة استخدام إعادة التدوير .
- يجب أن نحد من استخدام البلاستيك في روتيننا وأن نبدأ في إيجاد بدائل.
- يجب أن نبذل جهودًا لتقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.
- نحن بحاجة إلى تطوير نظام مبتكر يُعلم مديري الشعاب المرجانية بظروف الشعاب المرجانية في الوقت الفعلي.
قد لا تؤدي هذه الإجراءات إلى عودة الشعاب المرجانية المبيضة من الموت ، لكنها بالتأكيد يمكن أن تحسن ظروف الشعاب المرجانية المتبقية في عالمنا.
