د.فوزي يونس: عشب البحر العملاق.. آلية مستدامة لمواجهة تغيرالمناخ

يعد عشب البحر العملاق ماكروسيستس پيريفيرا، أطول عشب بحري علي الإطلاق وينمو علي طول ساحل المحيط الهادي الأمريكي في صورة غابات تحت الماء ،وهو طحلب بني ويبلغ طوله 60 متر.

وهذه الغابات يمكن أن تنمو في المياه المعتدلة الحرارة، والقطبية، وتم اكتشافها عام 2007 في المياه الاستوائية في الإكوادور.

فنجد أن غابات عشب البحر تنمو كغابة تحت الماء بكثافة عالية، والتي يتم الاعتراف بها باعتبارها واحدة من أكثر النظم البيئية الإنتاجية والحيوية على الأرض، كاليفورنيا بها أكبر المناطق المميزة بغابات عشب البحر.

ماهي أهم المعلومات عن عشب البحر؟

تتكون غابات عشب البحر في المياه الباردة والغنية بالمغذيات، وهما من بين أجمل الموائل المنتجة بيولوجيا في البيئة البحرية، والتي تتوفر في جميع أنحاء العالم في المياه الساحلية الضحلة المفتوحة وتقتصر أكبر الغابات علي المناطق ذات درجات حرارة أقل من 20ºC، حيث تمتد من القطب الشمالي إلي الدائرة القطبية الجنوبية، وغالباً تنمو في المياه الضحلة، حيث تعتمد على الضوء لتقوم بعملية التمثيل الضوئي والتي نادرا ما تكون أعمق بكثير من 15-40م.

مما يتكون عشب البحر؟

يتكون عشب البحر من 3 مناطق رئيسية

الجذور

وهو الجزء الذي يثبت العشب في قاع البحر، ولكنها عكس الجذور العادية، فهي ليست مسئولية عن إمداد النبات بالمواد الغذائية

الساق

وهومماثل لساق النبات العادي، ويمتد عموديا من الجذور داخل المياه

السعف

وهو الأوراق التي تمتد من الساق على طوله بالكامل وتكون هي المسئولة عن امتصاص الضوء والمواد الغذائية

هذا ، ونجد أن لغابات عشب البحر مجالات إنتاجية، ودعم جيد من الكتلة الحيوية النباتية العالية، وهذه هي صورة الهواء والأشعة تحت المنطقة الحمراء، والحساسة، والتي اتخذت بالقرب من الشاطئ، وهي تصور الكلوروفيل، باعتباره خطا أحمر فاللون الأحمر المكثف في أعلى يشير إلي المقاعد الصخرية المغطاة بطحالب Hedophyllum.

أيضا في جزر ألوشيان بالاسكا تنتشر غابات عشب البحر التي غالبا ماتتكاثر في المحيط الهادئ الشرقي والشمالي، وتمثل عادة الهيكل الثلاثي الأبعاد مع العديد من أنواع المتعايشة.

كما هو الحال في الشعاب المرجانية

تنمو غابات عشب البحر على الساحل الشرقي لأمريكا الشمالية بما لديها من عدد أقل من الأنواع، ولكنها في كثير من الأحيان خصبة جدا.

تهيمن غابات عشب البحر على ألاسكا من قبل اميناريا ،حيث القنافذ المتفرقة نسبيا والأضطرابات النادرة ويميل هذا النوع لتولي المسؤولية بإعتبار نبات معمر.

حيث ينمو تحت الماء بمسافة 28 قدما والمتواجد حولها العديد من الأسماك كالـ السردين وأسماك القرش النمر والثعابين بالإضافة إلى مجموعة من الأسماك الأخرى بما لها من نسيج متمايل (غابات عشب البحر).

يمكن رؤية غابات عشب البحر على طول الساحل الغربي لأمريكا الشمالية وعشب البحر هي عشب كبير كالطحالب البنية التي تعيش في المناطق البارده والمياه الضحلة القريبة من الشاطئ.

والتي تنمو في تجمعات كثيفة مثل الكثير من الغابات على الأرض وهذه الأبراج تحت الماء من عشب البحر والتي توفر الغذاء والمأوى لآلاف من الأسماك واللافقاريات ونوعا من الثدييات البحرية.

غابات عشب البحر تؤوي أكبر مجموعة متنوعة من النباتات والحيوانات، ومن بين الثدييات والطيور التي تستخدم غابات عشب البحر للحماية أو للتغذية : أسد البحر ، الحيتان ، ثعالب البحر ، النوارسة ، خطاف البحر ، البلشون الثلجية ، طائر البلشون الأزرق ، الغارق ، وطيور الشاطئ .

وعشب البحر قد يبدو وكأنه شجرة ولكن في الواقع هو نوع كبير من الطحالب البنية في قاع المحيط بحولي 2-30 مترا، وبقدر 20-30 سم فوق سطح المحيط، عشب البحر ليس لديه جذور، ولا يمتص المواد المغذية فهي عمودها الفقري الذي ينمو إلي أعلى ،والذي يتعلق على ستيب من الأوراق أو السعف.

غابات عشب البحر تنمو على الساحل الشرقي للمحيط الهادئ، وتتكون من نوعين: عشب البحر العملاق ” ماكروسايكتس بايريفيرا”  وعشب البحر الثور ” Nereocystis leutkeana”.

كلا النوعين من عشب البحر يعيشوا حياتهم علي مرحلتين: الأولى وهي الجراثيم التي تم إصدارها من الأصل كنباتات للذكور أو الإناث والتي تنتج الحيوانات المنوية أو البويضات ثم التسميد، وتنمو في المرحلة الثانية عشب البحر كمصانع ناضجة .

وغابات عشب البحر غنية بالتنوع البيولوجي، حيث تنمو على طول الشواطئ الصخرية ومعظمها على ساحل المحيط الهادئ من ألاسكا إلى ولاية باجا بكاليفورنيا، حيث أن ألاسكا هي الموطن الأساسي للثلاث أنواع من عشب البحر : Macrocystis ” نوعين واحدة منها هي عشب البحر العملاق Nereocystis luetkeana ” والثور عشب البحر” والجناحية fistulosa.

التوزيع العالمي لعشب البحر

يمكن مقارنة الغابات المائية الكبيرة مع تلك الغابات الأرضية المتواجدة في المناطق المدارية ومع ذلك فإن هناك صلة وثيقة بين تدمير غابة عشب البحر، وبقاء أنواع عديد من الحيوانات على قيد الحياة حيث تتواجد غابة عشب البحر علي أوراق النبات لبقاء أنواع عديدة من الأسماك والتي يمكنها من العثور على الطعام أو المأوى لذا فإن تدميرها سيؤدي إلي هلاك العديد من الغاق وطيور الصيد الأخرى وثعالب الماء والأختام وخنزير البحر، والتي من شأنها أيضا يمكن أن تؤدي إلي خفض أعدادها وربما زوالها.

تتكون غابات عشب البحر في جميع أنحاء العالم بجميع المحيطات الساحلية المعتدلة والقطبية وفي عام 2007م تم اكتشاف غابات عشب البحر أيضا في المياه الإستوائية بالقرب من الإكوادور.

حيث تشكلت من قبل الطحالب الكبيرة البنيه، توفر غابات عشب البحر الموطن الفريد من نوعه للكائنات البحرية، والتي تشكل مصدرا هاما لفهم العديد من العمليات البيئية على مدى القرن الماضي، إلا أنها كانت محط بحث واسع النطاق وخاصة في البيئة الغذائية التي تدفعك للإستمرار في إثارة الأفكار الهامة التي لها صلة وراء هذا النظام البيئي الفريد ،وعلى سبيل المثال يمكن لغابات عشب البحر أن تؤثر في أنماط المحيطات الساحلية، والتي تعمل على توفير العديد من خدمات النظم الإيكولوجية.

ومع ذلك غالبا ما يساهم تأثير البشر في تدهور غابات عشب البحر، مما يثير القلق بشكل خاص ليترتب عليها الآثار المفرطة في صيد الأسماك والنظم الإيكولوجية الشاطئية، والتي يمكن أن تطلقها الحيوانات العاشبة من تنظيم السكان الطبيعين ،مما يؤدي إلى الإفراط في الرعي من عشب البحر وغيرها من الطحالب، وهذا يمكن أن يؤدي إلى زوال المناظر الخلابة لتكون المناظر الجرداء مع أنواع قليلة نسبيا.

ما هي أفضل المناطق التي تساعد علي نمو غابات عشب البحر؟

أفضل المناطق التي تساعد علي نمو غابات عشب البحر هي في المياه الغنية بالمغذيات والواضحة والتي تتراوح درجات الحرارة ما بين 5-20 درجة مئوية، لذا يجب أن يكون الماء واضح جدا لكي تصل أشعة الشمس إلى قاع المحيط، حيث تبدأ الحياة لعشب البحر .

فإذا كان الماء ساخن جدا ” أي أكثر من 20 درجة ” فإنه لايساعد عشب البحر على الإزدهار.

ولكي يحافظ عشب البحر في البقاء على قيد الحياة يجب أن يرتكز على ركيزة قوية، وإلا سيتم انتزاعه من خلال العواصف وكذلك يحتاج إلى تيار معتدل .

ينمو عشب البحر بسرعة وأحيانا بقدر من 30-60 سم / اليوم وتختلف دورة حياته تبعا لأنواعه فبعضهم يعيش لمدة سنة واحدة فقط والبعض الآخر يتجاوز العمر الإفتراضي.

ماهي الحيوانات التي تعيش فيه أو تعتمد عليه؟

غابات عشب البحر هي موطن لكثير لأنواع مختلفة من الحيوانات بما في ذلك الأسماك وقنافذ البحر والحيوانات البحرية الأخرى اللافقاريات مثل القواقع وثعالب البحر.

ألاسكا هي موطن ل20 أو أكثر نوع من أنواع الأسماك الذين ينجذبون إلى عشب البحر للإمدادات الغذائية وبعض الأسماك مثل الرنجة والماكريل.

والثدييات مثل أسود البحر والحيتان ومن المرجح أن يقيموا أيضا علي كل جزء من عشب البحر – في قاع المحيط وفي الوسط ، وفوق الماء في المظلة التي شكلها السعف والتي توفر موطنا لأنواع أخرى.

ثعالب البحر وقنافذ البحر ذات أهمية خاصة لصحة واستقرار غابات عشب البحر وقنافذ البحر مثل عشب البحر الكثير فإنها قد ترعي غابة عشب البحر حتى الموت.

وإن كانت لا تزال قد تمنع أيضا قدرة عشب البحر علي النمو مرة أخرى في هذا المجال وثعالب البحر مثل قنافذ البحر وهو أمر جيد لأن قنفذ تحت السيطرة يمكن أن تبقي على السكان مما يساعد على الحفاظ على غابات عشب البحر.

ماهو اثر التلوث على نمو غابات عشب البحر؟

نتيجة التلوث والاحتباس الحراري الذي تتعرض له الارض هذه الايام مما يرفع من درجة حرارة مياه البحار والمحيطات حتى لو كان الإرتفاع في درجة حرارة المياه بالنسبة الينا طفيف فان عشب البحر يتاثر جدا بها، حيث ان درجة حرارة المياة ارتفعت درجة واحدة مئوية مما جعل 95% من مساحة عشب البحر تختفي ، ولم يبقى منها الا القليل

وهذا يهدد الحياة البحرية وانقراض الكثير من الكائنات التي لا ملجأ لها إلا هذا العشب في العيش والتغذية مثل تنين البحر الملون.

كيف يتم تخزين ثاني أكسيد الكربون بشكل دائم بواسطة عشب البحر؟

عشب البحر العملاق (Macrocystis pyrifera) هو واحد من أسرع الكائنات الحية نموًا على هذا الكوكب ، وفي ظل الظروف المثلى يمكن أن ينمو حتى 60 سم (2 قدم) في اليوم، ويصل إلى أطوال تصل إلى 45 مترًا (150 قدمًا).  عشب البحر هو نوع من الأعشاب البحرية البنية، ومثل النباتات البرية يستخدم عملية التمثيل الضوئي للنمو.  في هذه العملية ، يمتص عشب البحر ضوء الشمس وثاني أكسيد الكربون والمواد المغذية لتخزينها في أنسجته مثل شفراته وشرائحه وسعفه.

يتم التعبير عن كمية الكربون المخزنة في الكتلة الحيوية لعشب البحر على أنها صافي الإنتاجية الأولية Net Primary Productivity (NPP).

مع نمو طحلب عشب البحر العملاق فإنه يطلق باستمرار مادة عضوية بعضها ضئيل ويذوب في الماء يسمى الكربون العضوي المذاب Dissolved Organic Carbon (DOC) وبعض المواد الأكبر حجمًا غير قادرة على الذوبان في الماء.

تستهلك الميكروبات مادة الكربون العضوي القابل للتحلل المنطلق من عشب البحر أو يتم نقله إلى البحر، حيث يغوص في قاع المحيط.  نظرا لأنه من غير المحتمل أن يتعرض قاع المحيط للاضطراب ولديه قدر ضئيل جدًا من الاتصال البشري فإن خطر إطلاق الكربون هو صفر فعليًا، وبالتالي يمكن اعتباره “معزولا بشكل دائم”.

أي جزء من عشب البحر ينكسر ويكون حجمه أكبر من رأس الدبوس يسمى الكربون العضوي الجسيمي Particulate Organic Carbon  (POC).  قد يكون هذا هو السعف الذي يذرفه عشب البحر باستمرار.

تحتوي هذه السعف على أكياس غاز تسمى الأكياس الهوائية وتمنحها القدرة على الإنجراف أحيانًا آلاف الكيلومترات، وفي نهاية المطاف انفجرت أكياس عشب البحر المليئة بالغاز وغاص مخلفات عشب البحر في المياه العميقة أو دفن في رواسب المحيط.

خلصت إحدى الدراسات إلى أن النظم البيئية الطبيعية للأعشاب البحرية تحبس بالفعل ما يقرب من 173 مليون طن متري من الكربون سنويًا.

تقدر هذه الدراسة أيضًا أن 43 ٪ من كربون غابات عشب البحر سيتم تصديره من النظام البيئي بهذين الشكلين DOC و POC وأن ما يقرب من 9-11 ٪ من صافي الإنتاجية الأولية لغابات عشب البحر سيتم تخزينها بشكل دائم في أعماق المحيط الطبقات والرواسب.

فهل يمكن أن يكون عشب البحر مصدر للطاقه مستقبلا؟

حيث أن عشب البحر العملاق من أكبر أنواع الطحالب البحرية في العالم يمكن أن يكون مصدرًا جذابًا لصنع الوقود الحيوي مستقبلا، إذ تم اجراء دراسات حديثةٍ وتكون استراتيجيةٌ جديدةٌ لزراعة عشب البحر لإنتاجه بتوسع كمي وبإستمرار وعلى نطاق واسع ممكنًا.

حيث تتمثل الفكرة الرئيسية في نقل مخزون العشب البحري إلى المياه القريبة من السطح لتتعرض لضوء الشمس وإلى عمق المياه للحصول على المواد المغذية.

فعلى عكس محاصيل الطاقة الحالية كالذرة وفول الصويا فإن زراعة العشب البحري لا تحتاج إلى الأرض والمياه العذبة والأسمدة الطبيعية إذ يمكن العشب البحري أن ينمو بطول أكثر من قدم في اليوم الواحد في ظروف مثالية.

وفي النهاية فإن عشب البحر العملاق Giant kelp هو عشب يغطي مساحات واسعة تحت مياه المحيطات، ويعتبر من أهم الأنظمة البيئية على الأرض في ديناميكيتها وانتاجها ويمكن أن تمتص كميات كبيرة من غاز ثاني أكسيد الكربون.

هذا وقد يكون لطاقة الكتلة الحيوية البحرية قدرة كبيرة على المساعدة في مواجهة تحديات الإستدامة في القرن الحادي والعشرين وما بعده.

فمن خلال التوجه والتوسع في زراعة غابات عشب البحر العملاقة على نطاق واسع يمكننا استعادة الحياة البرية للمحيطات الطبيعية مع التقاط ثاني أكسيد الكربون الزائد من الغلاف الجوي.

ولذلك يعد عشب البحر العملاق KELP STORE أهم النظم الحيوية علي الإطلاق للحد من الاحتباس الحراري ، ومن ثم التخفيف من آثار تغير المناخ الحالية والمحتملة.