الحياة المائية معرضة للخطر.. الأنهار تعاني من ارتفاع درجة حرارة الأنهار بسرعة وتفقد الأكسجين

ترتفع درجة حرارة الأنهار وتفقد الأكسجين بشكل أسرع من المحيطات، وفقًا لدراسة أجرتها ولاية بنسلفانيا ونشرت في مجلة Nature Climate Change ، وتظهر الدراسة أنه من بين ما يقرب من 800 نهر، حدث ارتفاع في درجة حرارة 87% منها، وحدث فقدان الأكسجين بنسبة 70%.

وتتوقع الدراسة أيضًا أنه خلال السبعين عامًا القادمة، من المحتمل أن تشهد أنظمة الأنهار، خاصة في الجنوب الأمريكي، فترات ذات مستويات منخفضة من الأكسجين يمكن أن تؤدي الأنهار إلى “الموت الحاد” لأنواع معينة من الأسماك وتهدد التنوع المائي في المنطقة.

وقال لي لي، أستاذ الهندسة المدنية والبيئية في ولاية بنسلفانيا والمؤلف المقابل للورقة:” هذه دعوة للاستيقاظ”، وأضاف “نحن نعلم أن ارتفاع درجة حرارة المناخ أدى إلى ارتفاع درجة حرارة المحيطات وفقدان الأكسجين، لكننا لم نتوقع أن يحدث هذا في الأنهار الضحلة المتدفقة، وهذه هي الدراسة الأولى التي تلقي نظرة شاملة على تغير درجات الحرارة ومعدلات إزالة الأكسجين في الأنهار – ووما وجدناه له آثار كبيرة على جودة المياه وصحة النظم البيئية المائية في جميع أنحاء العالم.”

أسرع من المحيطات

استخدم فريق البحث الدولي الذكاء الاصطناعي، وأساليب التعلم العميق لإعادة بناء بيانات جودة المياه المتناثرة تاريخياً من حوالي 800 نهر عبر الولايات المتحدة وأوروبا الوسطى.

ووجدوا، أن الأنهار ترتفع درجة حرارتها وتزيل الأكسجين بشكل أسرع من المحيطات، الأمر الذي قد يكون له آثار خطيرة على الحياة المائية وحياة البشر، تقدر الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي أن معظم الأمريكيين يقيمون على بعد ميل واحد من نهر أو جدول.

وقال وي تشي، أستاذ باحث مساعد في قسم الهندسة المدنية والبيئية في ولاية بنسلفانيا والمؤلف الرئيسي للدراسة:

“تعد درجة حرارة مياه النهر ومستويات الأكسجين المذاب مقاييس أساسية لجودة المياه وصحة النظام البيئي”، وأضاف “فهي غير مفهومة بشكل جيد لأنه من الصعب قياسها بسبب عدم وجود بيانات متسقة عبر الأنهار المختلفة وعدد لا يحصى من المتغيرات المعنية التي يمكن أن تغير مستويات الأكسجين في كل مستجمع مياه.”

وأوضح، أن فريق البحث طور أساليب جديدة للتعلم العميق لإعادة بناء البيانات المتسقة لتمكين المقارنة المنهجية عبر الأنهار المختلفة.

إطلاق معادن سامة

وقال لي، المنتسب أيضًا إلى معهد ولاية بنسلفانيا للطاقة والبيئة: “إذا فكرت في الأمر، فإن الحياة في الماء تعتمد على درجة الحرارة والأكسجين المذاب، وهو شريان الحياة لجميع الكائنات المائية”، “نحن نعلم أن المناطق الساحلية، مثل خليج المكسيك، غالبًا ما تكون بها مناطق ميتة في الصيف، وما توضحه هذه الدراسة هو أن هذا يمكن أن يحدث في الأنهار أيضًا، لأن بعض الأنهار لن تدعم الحياة كما كانت من قبل.”

وأضاف، أن انخفاض الأكسجين في الأنهار، أو إزالة الأكسجين، يؤدي أيضًا إلى انبعاث الغازات الدفيئة ويؤدي إلى إطلاق معادن سامة.

ولإجراء تحليلهم، قام الباحثون بتدريب نموذج كمبيوتر على مجموعة واسعة من البيانات – من معدلات هطول الأمطار السنوية إلى نوع التربة إلى ضوء الشمس – لـ 580 نهرًا في الولايات المتحدة و216 نهرًا في أوروبا الوسطى.

ووجد النموذج أن 87% من الأنهار أصبحت أكثر دفئًا خلال العقود الأربعة الماضية، وأن 70% فقدت الأكسجين.

وكشفت الدراسة، أن الأنهار الحضرية أظهرت أسرع ارتفاع في درجات الحرارة، في حين شهدت الأنهار الزراعية أبطأ ارتفاع في درجات الحرارة، ولكن أسرع في إزالة الأكسجين، واستخدموا أيضًا النموذج للتنبؤ بالمعدلات المستقبلية، ووجدوا أنه في جميع الأنهار التي درسوها، كانت معدلات إزالة الأكسجين في المستقبل أعلى بما يتراوح بين 1.6 و2.5 مرة من المعدلات التاريخية.

وقال لي: “إن فقدان الأكسجين في الأنهار أمر غير متوقع لأننا نفترض عادة أن الأنهار لا تفقد الأكسجين بنفس القدر كما هو الحال في المسطحات المائية الكبيرة مثل البحيرات والمحيطات، لكننا وجدنا أن الأنهار تفقد الأكسجين بسرعة”، “كان ذلك مثيرًا للقلق حقًا، لأنه إذا انخفضت مستويات الأكسجين بدرجة كافية، يصبح الأمر خطيرًا على الحياة المائية “.

يهدد التنوع المائي

وتوقع النموذج، أنه خلال السبعين عامًا القادمة، يمكن أن تموت أنواع معينة من الأسماك تمامًا بسبب فترات أطول من انخفاض مستويات الأكسجين، وهو ما قال لي إنه سيهدد التنوع المائي على نطاق واسع.

وقال لي: “الأنهار ضرورية لبقاء العديد من الأنواع، بما في ذلك جنسنا البشري، ولكن تم التغاضي عنها تاريخيا كآلية لفهم مناخنا المتغير”، “هذه هي أول نظرة حقيقية نلقيها على كيفية سير الأنهار في جميع أنحاء العالم – وهذا أمر مثير للقلق.”

تابعنا على تطبيق نبض