الكائنات الحية في المحيطات تعاني أيضًا من تقلبات في درجات الحرارة
موجات الحر في البحر المتوسط أدت إلى زيادة في ابيضاض وموت الشعاب المرجانية ومراوح البحر
مناطق البحر المتوسط وخليج ماين والبحر الكاريبي الأكثر عرضة لاحتمالات أحداث استثنائية و“مفاجآت بيئية“
قد يوفر النهج الجديد لدراسة آثار تغير المناخ على النظم البيئية البحرية فهمًا أكثر دقة لاستجابات تغير المناخ – والتنبؤات بالعواقب المستقبلية – وفقًا لورقة جديدة شارك في تأليفها عالم أحياء من جامعة براون.
تسلط هذه الورقة البحثية، المنشورة في المراجعة السنوية لعلم البيئة والتطور والنظاميات، الضوء على التفاعل بين اتجاه الاحترار المناخي والتقلبات في درجات الحرارة المحلية. تتسبب هاتان الخاصيتان في حدوث أحداث دافئة غير معتادة مثل موجات الحرارة البحرية مع زيادة التردد والحجم.
ومع ذلك، فإن التفاعل بين ارتفاع درجة حرارة المناخ بشكل مطرد والارتفاع في درجات الحرارة المحلية يميل إلى عدم تقديره، وفقا للمؤلف المشارك في الدراسة جون ويتمان، أستاذ علم الأحياء في جامعة براون.
نهجا جديدا لفهم ثار تغير المناخ البحري
وقال ويتمان: “تركز دراسات تغير المناخ في كثير من الأحيان على اتجاه ظاهرة الاحتباس الحراري”، “لكن الكائنات الحية في المحيطات تعاني أيضًا من تقلبات في درجات الحرارة، وهذا الأمر لم يدرس كثيرًا وبالتالي أقل فهمًا، ما نحاول القيام به هو إضافة المزيد من الواقع إلى دراسات تغير مناخ المحيطات من خلال النظر في الاتجاه السلس والتصاعدي لظاهرة الاحتباس الحراري وكذلك وكذلك التباين فوق هذا الاتجاه.”
تقترح الورقة نهجا جديدا لفهم ونمذجة آثار تغير المناخ البحري، مع اقتراحات للبحث المستقبلي.
قدم ويتمان، المرجان كمثال يوضح الحاجة إلى نهج جديد، وأشار إلى أنه في حين أن كائنًا مثل المرجان يحاول بالفعل التكيف مع اتجاه ارتفاع درجات الحرارة، فإنه يتحمل بعد ذلك موجة حارة تسبب ارتفاعًا كبيرًا ومفاجئًا في درجة الحرارة.
تبييض المرجان في البحر المتوسط
تميل ارتفاعات درجات الحرارة إلى أن تؤدي إلى تبييض المرجان، وذلك عندما تقوم الشعاب المرجانية المجهدة أيضيًا بطرد الطحالب المجهرية المفيدة التي تعيش بداخلها وتتحول إلى اللون الأبيض، إذا ظلت درجة الحرارة مرتفعة ولم تتمكن الطحالب من العودة إلى المرجان المضيف لها، فسيموت المرجان المبيض.
وأشار ويتمان إلى موجات الحر في البحر الأبيض المتوسط التي أدت إلى زيادة في ابيضاض المرجان وموت الشعاب المرجانية ومراوح البحر.
فقدان الشعاب المرجانيةعرضة للتغير المناخي التدريجي
وأضاف ويتمان أن الأحداث المتطرفة، مثل موجات الحرارة قد تغير أو تلحق الضرر بالنظم البيئية البحرية بطرق تجعلها أكثر عرضة للتغير المناخي التدريجي، وكذلك التقلبات التالية في درجات الحرارة.
وقال، إن النموذج الأكثر واقعية قد يساعد العلماء على تحديد المناطق التي من المرجح أن يموت فيها المرجان بشكل أفضل في حدث متطرف يترك الكائنات الحية التي تعتمد على المرجان معرضة للخطر بمرور الوقت.
وفي حالات أخرى، يمكن أن يؤدي تقلب درجات الحرارة إلى استجابة معاكسة في الكائن المصاب: القدرة على التأقلم أو التكيف مع درجات الحرارة القصوى، اعتمادًا على تواترها وشدتها.
وقال ويتمان، إن هذه الاستجابات للأحداث المتغيرة مثل موجات الحرارة تتفاقم وتتفاقم بسبب التأثيرات الناجمة عن الارتفاع السريع والمطرد في درجات حرارة المحيطات.
تعاون ويتمان مع أندرو بيرشينج من منظمة المناخ المركزية غير الربحية، الذي درس علم الأحياء عندما كان طالبًا جامعيًا في جامعة براون؛ وجون برونو، أستاذ علم الأحياء في جامعة نورث كارولينا في تشابل هيل، الذي حصل على درجة الدكتوراه. في علم البيئة وعلم الأحياء التطوري من براون.
الشعاب المرجانيةمفاجآت بيئية
في ورقتهم، نظر برونو وبيرشينج وويتمان في كيفية تكيف الكائنات الحية والمجتمعات أو التكيف مع كل من الاتجاهات السلسة والتغيرات المتغيرة، ثم قاموا بمراجعة العمليات التي تؤثر على معدل تكيف المجتمعات البحرية مع التغيرات في بيئتها المادية – بالإضافة إلى تلك العمليات التي قد تعيق التكيف أو التأقلم.
وشدد الباحثون على أن كل هذه العوامل توضح سبب أهمية مراعاة كلا النوعين من التغيير عند دراسة المناخات البحرية.
وقال ويتمان: “إذا قمنا بدراسة كيفية استجابة الكائنات الحية للاتجاه السلس، فإننا نفتقد كل التقلبات التي تدفع التغيير البيئي”، “إن الأمر لا يتعلق فقط بتفاقم التوتر الفسيولوجي مع مرور الوقت، بل هناك أيضًا أحداث متغيرة لها آثارها المضاعفة.”
في هذه الورقة، أنشأ الباحثون نموذجًا عالميًا يُظهر التباين في درجة الحرارة بالنسبة للاتجاه، مع تسليط الضوء على المناطق التي من المحتمل أن يكون لدرجات الحرارة القصوى فيها تأثيرات ضارة بشكل خاص.
وكتبوا في مناطق خليج ماين، والبحر الكاريبي، والبحر الأبيض المتوسط، أن هناك احتمالات كبيرة لأحداث ارتفاع درجات الحرارة الاستثنائية و”مفاجآت بيئية”.
وتظهر الأبحاث أن الأنواع الأساسية الرئيسية في هذه المناطق، مثل عشب البحر والشعاب المرجانية، قد شهدت بالفعل تغيرات كبيرة مرتبطة بالمناخ.
وقال ويتمان: “تتطلب هذه المناطق، على وجه الخصوص، إجراء بحث لتحسين فهمنا لما سيحدث في المستقبل، بالإضافة إلى تصورنا لما نسميه “المحيط الجديد”.
