معظم المستنقعات المالحة في العالم محتمل أن تكون تحت الماء بحلول 2100
اكتشاف آثار تغير المناخ على النظام البيئي خاصة الناتجة عن ارتفاع مستوى سطح البحر المتسارع
تعتبر مستنقعات الملح في كيب كود مميزة بقدر أهميتها، تعد هذه الأراضي الرطبة المنخفضة الجميلة من أكثر النظم البيئية إنتاجًا بيولوجيًا على وجه الأرض.
مستنقعات الملح تلعب دورًا كبيرًا في دورة النيتروجين، وتعمل كأحواض للكربون وحماية التنمية الساحلية من العواصف الشديدة، وتوفر موائل ومشاتل حرجة للعديد من الأسماك والمحار والطيور الساحلية.
الآن، وفقًا لبحث جديد من مختبر الأحياء البحرية (MBL) ، من المرجح أن تكون أكثر من 90 % من المستنقعات المالحة في العالم تحت الماء بحلول نهاية القرن.
تم نشر الورقة في مجلة Science of The Total Environment، جاءت النتائج من دراسة استمرت 50 عامًا في Great Sippewissett Marsh في فالماوث، ماساتشوستس.
منذ عام 1971، قام علماء من مركز MBL للنظم البيئية بتعيين الغطاء النباتي في قطع الأراضي التجريبية في هذا المستنقع لفحص ما إذا كانت زيادة النيتروجين في البيئة ستؤثر على أنواع عشب المستنقعات.
نظرًا لطول مدة الدراسة، فقد تمكنوا أيضًا من اكتشاف آثار تغير المناخ على النظام البيئي، وخاصة تلك الناتجة عن ارتفاع مستوى سطح البحر المتسارع.
وجد الباحثون، أن زيادة النيتروجين تفضل مستويات أعلى من الغطاء النباتي وتراكم سطح المستنقعات، ولكن بغض النظر عن تركيز النيتروجين الذي يطبقونه على المستنقعات، فإن هذه النظم البيئية لن تكون قادرة على تجاوز الغمر الناتج عن ارتفاع مستوى سطح البحر العالمي.
يقول عالم MBL المتميز إيفان فالييلا، المؤلف الرئيسي للدراسة: “من المحتمل أن تصبح أماكن مثل Great Sippewissett Marsh مداخل ضحلة بحلول نهاية القرن”، “حتى في ظل التقديرات المحافظة لمستوى سطح البحر.. من المرجح أن يتم غمر أكثر من 90٪ من المستنقعات الملحية في العالم وتختفي أو تتضاءل بحلول نهاية القرن.”
يقول فالييلا: “هذا ليس توقعًا من علماء منعزلين قلقين بشأن القليل من التفاصيل، ستحدث تغييرات كبيرة على سطح الأرض من شأنها أن تغير طبيعة البيئات الساحلية”.
مهندس النظام البيئي
المستنقعات المالحة هي أنظمة بيئية منحدرة بلطف ونباتاتها لها تفضيلات ضيقة جدًا للارتفاعات التي يمكن أن تنمو فيها، تنمو الأنواع المختلفة في المرتفعات العليا (المستنقعات العالية) مقابل المرتفعات المنخفضة القريبة من المحيط (المستنقعات المنخفضة) ولها استجابات مختلفة للتغيرات في إمدادات النيتروجين، عندما يحدث التغيير ببطء كاف، يمكن للأعشاب أن تهاجر إلى الارتفاع المفضل لها.
في المستنقعات المنخفضة، ازدهر عشب الحبل (Spartina alterniflora) حيث زاد العلماء من إمدادات النيتروجين. من بين أنواع المستنقعات العالية، انخفضت وفرة دريس المستنقعات (Spartina patens) في قطع الأراضي التجريبية مع ارتفاع مستوى سطح البحر.
زاد Saltgrass (Distichlis spicata) مع إمداد النيتروجين وعمل أيضًا كما أطلق عليه الباحثون “مهندس النظام البيئي”- مما أدى إلى زيادة معدل ارتفاع ارتفاع المستنقعات، أدى تراكم الكتلة الحيوية التي خلفتها عشب الملح المتحلل إلى تعويض الغمر المتزايد الناتج عن ارتفاع مستوى سطح البحر في هذه المناطق.
يقول عالم الأبحاث في MBL Javier Lloret ، “اختفى Saltgrass بعد بضعة عقود، لكنه ترك إرثًا وراءه”، مضيفًا أنه “كان من الرائع للغاية رؤية هذا التفاعل في مجموعة البيانات”.
بغض النظر عن مقدار النيتروجين الذي تمت إضافته إلى البيئة، أظهر البحث أنه في ظل الارتفاع المتوقع الحالي والمستقبلي لمستوى سطح البحر، ستحل أنواع المستنقعات المنخفضة محل أنواع المستنقعات العالية تمامًا، مع استمرار ارتفاع مستويات سطح البحر، سوف تغمر حتى هذه الأنواع.
يقول فالييلا: “في مرحلة ما، إذا استمر مستوى سطح البحر في الارتفاع بالمعدلات التي نتوقعها، فلن يكون هناك مجال أكبر لنباتات المستنقعات المنخفضة، ستكون فقط مغمورة بالمياه بدرجة تمنعها من البقاء على قيد الحياة”، البديل الوحيد هو أن تهاجر المستنقعات المالحة نحو اليابسة.
ضغط ساحلي
تواجه الأهوار حول العالم ما يسميه لوريت “الضغط الساحلي”، حيث يدفع ارتفاع مستوى سطح البحر من اتجاه واحد وتنطلق التنمية البشرية من الاتجاه الآخر، الجدار البحري الذي قد يحمي المنزل من الفيضانات سيمنع هجرة المستنقعات بشكل طبيعي إلى أرض مرتفعة.
حسب قول مساعد أبحاث MBL Kelsey Chenoweth، “هذه الحواجز، سواء كانت جغرافية مثل تل أو جرف، أو بناء الناس على طول حواف النظام البيئي، تقيد احتمالية هجرة المستنقعات نحو اليابسة”، مع تسارع ارتفاع مستوى سطح البحر وتواجه الأهوار صعوبة في مواكبة ذلك”.
كما يقول لوريت، في سيناريو ارتفاع مستوى سطح البحر مثل ذلك الذي نواجهه، “الحل الوحيد للنباتات هو استعمار مناطق جديدة، والصعود إلى أعلى”، لكن هذه الهجرة قد تكون مستحيلة في بعض الأماكن”.
ويضيف يوريت “ارتفاع مستوى سطح البحر هو أهم تهديد للأهوار الملحية، نحن بحاجة حقًا إلى معرفة ما سيحدث لهذه النظم البيئية ومعرفة كيفية منع حدوث بعض الخسائر أو محاولة التكيف معها، حتى تتمكن المستنقعات من الاستمرار في اللعب هذه الأدوار المهمة للطبيعة وكذلك البشر”.
نصف قرن من العلم
في عام 1971، لم يكن لدى العلماء في مركز MBL للنظم البيئية أي فكرة أنهم سيستخدمون بياناتهم لدراسة ارتفاع مستوى سطح البحر العالمي .
يقول فالييلا: “كانت هذه تجربة بدأت في النظر إلى عنصر تحكم بيئي واحد (نيتروجين)، وبعد ذلك نظرًا لطول عمر المشروع، تمكنا من إضافة معرفة جديدة حول هذا العامل الرئيسي المتسارع للتغيير العالمي – ارتفاع مستوى سطح البحر العالمي”.
هذه هي فائدة مجموعات البيانات طويلة المدى مثل تلك الموجودة في Great Sippewissett Marsh
يقول تشينويث: “إنك تضع أساسًا للمشكلات التي لم تحدث حتى الآن”، عند قياس العمليات البيئية مثل تغير المناخ والتكثث، يمكن أن تنحسر البيانات وتتدفق على مدار السنين حيث يستجيب النظام البيئي للمنبهات الخارجية، التغييرات تعمل على نطاق زمني أطول بكثير من التغييرات في النظم البيولوجية الأخرى.
كما يقول يوريت “لدراسة شجرة، تنظر إلى التغييرات خلال المواسم ويجب أن تكون قادرًا على رؤية دورتها الكاملة.
بالنسبة إلى ورقة، تنظر إلى الأنماط بين النهار والليل، في الخلايا المنفردة، تنظر إلى العمليات التي تحدث في النطاق الزمني من الدقائق أو الثواني … ولكن بالنسبة للنظام البيئي بأكمله، فإننا نتحدث عن سنوات عديدة أو عقود “، “تحتاج إلى التفكير على نطاق عقود أو حتى قرون حتى تتمكن من رؤية تغييرات جوهرية.”
