أنتج عالم البيئة ليام لاكس من جامعة نيوكاسل وفريق علمي دولي دراسة جديدة تفحص الشعاب المرجانية في بالاو، وجهة الغوص الميكرونيزية، ويأمل أن تستمر الشعاب المرجانية في تجنب موجات الحر البحرية الشديدة - سواء بطبيعتها أو بالحظ.
تؤدي درجات حرارة المحيطات غير المسبوقة إلى حدوث عمليات تبييض جماعية للشعاب المرجانية في جميع أنحاء العالم العالم. وفي هذا العام، تم بالفعل إنشاء ثالث أكبر حاجز مرجاني في العالم، في فلوريدا اضرب بقوة.
اقرأ أيضا: قد تساعد نماذجنا الرقمية ثلاثية الأبعاد في إحياء الشعاب المرجانية الضخمة
يقدم البحث الجديد الذي أجريته أنا وزملائي بصيصًا من الأمل: يبدو أن الشعاب المرجانية التي درسناها في المحيط الهادئ زادت من مقاومتها لدرجات حرارة المحيط المرتفعة. ولكن هذا لن يؤدي إلى تحسين مستقبل هذه البلدان في الأمد البعيد إلا إذا كان هناك تحرك عالمي قوي للحد من الانبعاثات الكربونية.
نحن نعلم أن الشعاب المرجانية ستحتاج إلى تحمل ارتفاع درجات حرارة المحيطات من أجل البقاء في ظل تغير المناخ. ونحن نعلم أن الشعاب المرجانية التي تبني الشعاب المرجانية حساسة للغاية حتى للزيادات الطفيفة في درجات الحرارة. وما لا نعرفه حتى الآن هو ما إذا كان "قدرتها على تحمل الحرارة" ــ في الأساس قدرتها على التعامل مع درجات الحرارة المرتفعة ــ قادرة على مواكبة ارتفاع حرارة المحيطات.
اقرأ أيضا: يكشف المرجان البالغ عمره 600 عام عن تغيرات المحيط الهادئ منذ عام 1370
في الظروف العادية، تعيش الشعاب المرجانية في تكافل مع الطحالب المجهرية الموجودة داخل أنسجتها. هذه الطحالب تعطي الشعاب المرجانية ألوان جميلةوتزويدها بالغذاء من خلال عملية التمثيل الضوئي، تمامًا مثل النباتات (المرجان حيوان، لا تنس).
ومع ذلك، هذه العلاقة ينهار عندما يكون الجو حارا جدا: يتم طرد الطحالب الدقيقة، مما يترك الشعاب المرجانية بيضاء اللون، أو مبيضة، مما يؤدي عادة إلى الموت. يمكن لدرجات الحرارة القصوى أن تقتل الشعاب المرجانية بشكل مباشر، متجاوزة عملية التبييض التدريجية.
وفي دراستنا الجديدة المنشورة في طبيعة الاتصالات وفي الشعاب المرجانية في بالاو، وهي دولة تضم أكثر من 300 جزيرة صغيرة في غرب المحيط الهادئ، وجدنا أن قدرة المرجان على تحمل الظروف الدافئة قد زادت على الأرجح على مدى العقود الثلاثة الماضية.
اختبار التسامح الحراري
وشهدت بالاو موجات حارة بحرية شديدة في الأعوام 1998 و2010 و2017، ولكن من المثير للاهتمام أن كل حدث متتالي أدى إلى انخفاض نسبة ابيضاض المرجان. كما تم تسجيل مثل هذه الظاهرة في الحاجز المرجاني العظيم في أستراليا, جنوب شرق آسياو بولينيزيا الفرنسية.
هل هذا دليل على أن المجتمعات المرجانية تتكيف مع درجات الحرارة المرتفعة؟ لقد شرعنا في اختبار ما إذا كان من المحتمل أن يكون التحمل الحراري قد زاد بالنسبة لتلك الشعاب المرجانية في بالاو على الأقل، وإذا كان الأمر كذلك، فبأي سرعة.
صمم فريقنا الدولي من الباحثين دراسة محاكاة، بالاعتماد على 35 عامًا من بيانات درجة حرارة سطح البحر والملاحظات التاريخية عن التبييض. لقد وجدنا أن التسامح الحراري للمجتمعات المرجانية في بالاو قد زاد على الأرجح عند 0.1 درجة مئوية لكل عقد.
وهذا أقل بقليل من الزيادة في درجات الحرارة العالمية (حوالي 0.18 درجة مئوية/عقد) ولكنها تشير إلى أن هذه الشعاب المرجانية لديها قدرة فطرية على التكيف مع المناخ.
كيف تتكيف الشعاب المرجانية مع المحيطات الأكثر دفئًا
هناك حاجة إلى مزيد من العمل لتحديد ما حدث بالضبط، ولكن هناك آليات مختلفة يمكن أن تفسر ذلك.
واحد ينطوي على دوران الأنواع. هناك المئات من أنواع المرجان المختلفة، ولكل منها التاريخ التطوري الفريد واستراتيجية الحياة. بعض، مثل المتفرعة أكروبورا، سريعة النمو ولكنها حساسة لدرجة الحرارة، في حين أن البعض الآخر مثل ضخمة Porites، بطيئة النمو ولكنها أكثر تحملاً للتوتر.
يمكن لموجات الحرارة الشديدة التخلص من الأنواع الحساسة، مما يترك الشعاب المرجانية تهيمن عليها الأنواع الأكثر صرامة، مما قد يضر بالوظائف البيئية المهمة مثل نمو الشعاب المرجانية وتوفير الموائل لأنواع المأكولات البحرية.
الآلية الثانية هي التكيف الجيني. التسامح الحراري هو سمة معقدة محتملة تتأثر بآلاف الجينات، ولكن معظم الشعاب المرجانية لديها فقط بعض من هذه.
باتباع نظرية داروين حول البقاء للأصلح، يستطيع الانتقاء الطبيعي اختيار الفائزين في ظل تغير المناخ. على مدى أجيال متعددة والعديد من جولات الاختيار، يمكن أن تصبح جينات التحمل الحراري أكثر انتشارًا، وبالتالي تزيد من التحمل الحراري لمجموعات الأنواع.
التفسير النهائي ينطوي على التأقلم الفردي. حتى خلال عمر المرجان الواحد، فإن قدرته على البقاء على قيد الحياة خلال أحداث الإجهاد الحراري يمكن أن تتغير. على رأي القول، "ما لا يقتلك يجعلك أقوى"، وبالتالي فإن التعرض لضغط حراري منخفض المستوى يمكن أن يؤدي لاحقًا إلى تحسين فرص البقاء على قيد الحياة تحت ضغط حراري عالي المستوى.
ولجعل الأمور أكثر تعقيدا، فإن كل هذه العمليات - دوران الأنواع، والتكيف الجيني، والتأقلم - يمكن أن تحدث أيضا في مجتمعات الطحالب الدقيقة التي تعيش داخل كل مرجان. وسوف يحتاج العلماء من أمثالي إلى تفكيك الآليات التي أدت إلى التحولات المحتملة في القدرة على التحمل الحراري في بالاو وأماكن أخرى.
ماذا يحمل المستقبل؟
هل يمكن أن يستمر التسامح الحراري المرجاني في الزيادة في المستقبل؟ وإذا كان الأمر كذلك، فهل ستكون هذه السرعة كافية لمواكبة ارتفاع درجة حرارة المحيطات؟ تتناول دراستنا هذه الأسئلة باستخدام توقعات درجات الحرارة المستقبلية عالية الدقة من 17 نماذج المناخ العالمي.
توقعات ابيضاض المرجان في بالاو: إذا تم التوصل إلى اتفاق باريس، في سيناريو منتصف الطريق، وسيناريو أسوأ الحالات. إن زيادة القدرة على التحمل الحراري (الخط الأزرق) تشتري بعض الوقت، لكن الشعاب المرجانية ستظل تكافح ما لم يتم إيقاف تغير المناخ (لاكس وآخرون، مقدم المؤلف)
ويؤكد تحليلنا من جديد الإجماع العلمي على أن مستقبل الشعاب المرجانية يعتمد في النهاية على تقليل انبعاثات الكربون بسرعة. ومع ذلك، إذا استمر التسامح الحراري للشعاب المرجانية في الارتفاع، فيمكن تجنب التبييض في بعض الشعاب المرجانية، أو على الأقل تأخيره.
دراستنا وغيرها حددت الشعاب المرجانية بمستوى معين من المرونة الفطرية للمناخ. قد يمنحنا هذا بعض الوقت، لكن تأمين مستقبل الشعاب المرجانية لا يزال يعتمد على العمل المناخي السريع. ومع ارتفاع حرارة محيطاتنا، سينجو عدد أقل من الشعاب المرجانية من ظروف التبييض.
هناك تدابير واعدة للحفظ وجهود الترميم والمزيد من التدخلات التجريبية مثل التربية الانتقائية لزيادة التحمل الحراري. كل هذه قد مساعدة الشعاب المرجانية على الاستمرار في المستقبلولكن الحد من الانبعاثات الكربونية هو الرهان الوحيد المؤكد في نهاية المطاف.
ليام لاكس هو مرشح لدرجة الدكتوراه في علم بيئة تغير المناخ والتطور في جامعة نيوكاسل. تم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة بموجب رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.
أيضا على ديفرنيت: بالاو تفرض حظرًا على مستحضرات الوقاية من الشمس الكيميائية, وتضرب بالاو مثالاً آخر على حماية الشعاب المرجانية, كن البطل! - بالاو, إعادة فتح بحيرة قنديل البحر في بالاو
