أهم 15 قضية لها تأثير على التنوع البيولوجي في العالم خلال عام 2024
التحولات التكنولوجية والسياسية والاقتصادية الناشئة والتحولات في العالم
في كل عام، يقوم فريق بقيادة عالم الأحياء في جامعة كامبريدج، ويليام ساذرلاند، بإجراء مسح للأفق لتحديد أهم التحولات التكنولوجية والسياسية والاقتصادية الناشئة والتحولات ذات الصلة التي من المرجح أن يكون لها تأثير كبير على التنوع البيولوجي في جميع أنحاء العالم في العام المقبل.
فيما يلي 15 من القضايا الرئيسية التي تلوح في الأفق حول العالم الطبيعي في عام 2024.
الهيدروجين: ذروة أم استغاثة؟
مع تزايد الجهود المبذولة لتخفيف الانهيار المناخي، أصبح الهيدروجين بديلاً شائعًا بشكل متزايد للوقود التقليدي، ومع ذلك، فإن مدى استفادة التنوع البيولوجي من مصدر الطاقة البديل هذا يعتمد على كيفية تصنيع الهيدروجين .
ويواصل الهيدروجين المنتج من الغاز الطبيعي الاعتماد على الوقود الأحفوري الذي يعطل المناخ؛ إن الإنتاج باستخدام المياه العذبة أو مياه البحر كمواد خام أو الاستفادة من الخزانات الطبيعية تحت الأرض يشكل عواقب محتملة غير مقصودة في شكل تدمير الموائل أو تعطيلها.
وما لم يتم تصميم أنظمة إنتاج وتوزيع ونشر الهيدروجين بعناية، فقد ينتهي بها الأمر إلى المساهمة في غازات الدفيئة الخاصة بها، وستكون هناك حاجة إلى بذل جهود خاصة لضمان تفوق الفوائد على الأضرار الناجمة عن تكثيف هذا الحل المناخي المختلط.
معضلة الأمونيا
الأمونيا هي عنصر رئيسي في الأسمدة الزراعية، كما أن إنتاجها يتطلب كميات هائلة من الطاقة ــ المستمدة إلى حد كبير حاليا من الوقود الأحفوري.
إن التقنية الجديدة التي تتضمن رش قطرات صغيرة من الماء على شبكة مغناطيسية تبشر بالخير لتقليل التكلفة وانبعاثات غازات الدفيئة الناتجة عن إنتاج الأمونيا بشكل كبير وبالتالي التخفيف من تغير المناخ، ومع ذلك، فإنه يشكل أيضا تهديدات محتملة.
فمن ناحية، يمكن أن يؤدي إنتاج الأمونيا بتكلفة منخفضة ومنخفضة الكربون إلى زيادة استخدام الأسمدة وبالتالي التهديد بتلوث الهواء والماء.
بالإضافة إلى ذلك، ولأن الأسمدة تعمل على تعزيز قدرة ميكروبات التربة على إنتاج أكسيد النيتروز، وهو أحد الغازات المسببة للانحباس الحراري العالمي، فإن صافي الفوائد المناخية قد يكون أقل كثيراً مما كان متوقعاً للوهلة الأولى.
الميكروبات
لقد تحول البحث عن مصادر غذائية أكثر صداقة للبيئة إلى المصادر الصغيرة ــ مع ما يترتب على ذلك من آثار ضخمة للحد من التهديدات التي يتعرض لها التنوع البيولوجي نتيجة لتحويل الأراضي، والصيد الجائر، والتلوث بالمغذيات، وتغير المناخ.
طور الباحثون طرقًا لزراعة البكتيريا باستخدام الهيدروجين والنيتروجين وثاني أكسيد الكربون.
المنتج الناتج – الذي تمت الموافقة عليه بالفعل لاستخدامه كغذاء بشري في سنغافورة – خالٍ من الطعم نسبيًا وسهل دمجه في مجموعة متنوعة من الأطعمة المصنعة لتعزيز محتوى البروتين.
إذا تم إنتاج المدخلات الكيميائية باستخدام الطاقة المتجددة، فقد يكون للمنتج بصمة مناخية وتأثير بيئي عام أقل بكثير من اللحوم ومنتجات الألبان ومصادر البروتين الغذائي التقليدية الأخرى.
المحاصيل في الظلام
إن العملية التي تستخدم بها النباتات ضوء الشمس والماء وثاني أكسيد الكربون لصنع الغذاء لنفسها وللكائنات الحية الأخرى هي عملية مذهلة وغير فعالة بشكل مثير للدهشة.
ومؤخرًا، طور الباحثون عملية بديلة تستخدم الكهرباء والماء وثاني أكسيد الكربون لإنتاج الأسيتات، والتي يمكن بعد ذلك استخدامها بدلاً من الجلوكوز الناتج عن عملية التمثيل الضوئي لتحفيز نمو النبات.
يمكن للحل الكيميائي الحيوي أن يزيد بشكل كبير من إنتاجية النباتات المزروعة في بيئات اصطناعية – بل وفي بعض الحالات، يلغي الحاجة إلى الضوء.
إذا كانت مدخلات الطاقة في النظام تأتي من مصادر متجددة، فإن النتيجة يمكن أن تكون إنتاجًا غذائيًا داخليًا عالي الكفاءة وصديقًا للبيئة يساهم في الحفاظ على البيئة من خلال تقليل الحاجة إلى تحويل الموائل إلى أراضٍ زراعية.
غبار الصخور
ومن بين العديد من الاستراتيجيات التي يجري النظر فيها للحد من تهديد تغير المناخ، نشر الغبار الصخري الذي يحبس الكربون في الأراضي الزراعية.
الأدلة التي تظهر هذه الممارسة يمكن أن تحسن المحاصيل ويمكن أن تسرع التطبيق قبل أن تتضح العواقب الأخرى، الإيجابية والسلبية.
وتشمل الفوائد الإضافية المحتملة زيادة وجود الكائنات الحية الدقيقة المفيدة في التربة، والحد من التهديدات الغذائية للمياه العذبة، وتقليل الحموضة في التربة ومياه البحر.
وتشمل العواقب السلبية المحتملة زيادة تدفق الطمي إلى المياه السطحية، وتفاقم التلوث بالمعادن الثقيلة، وإيذاء الكائنات الحية التي تعيش في التربة، وتشجيع زيادة التعدين.
العرض، وزيادة توضيح الفوائد، ووجود الحوافز أو المثبطات الحكومية سوف تلعب جميعها دوراً في المدى الذي من المرجح أن يتم فيه اعتماد هذا الابتكار.
اختفاء ديدان الأرض
تلعب ديدان الأرض دورًا حيويًا في العديد من النظم البيئية – بما في ذلك الأراضي الزراعية – من خلال إعادة تدوير المواد النباتية الميتة، وإطلاق العناصر الغذائية وتحسين جودة التربة، وهم يؤدون وظائفهم بصمت تحت السطح، ونادرا ما يتم رؤيتهم أو حتى التفكير بهم.
ومع ذلك، فإن نظرة فاحصة تشير إلى أن الوقت قد حان لمنحهم اهتمامًا أكثر جدية، وقد وجدت دراسة استقصائية حديثة في المملكة المتحدة أن أعداد ديدان الأرض انخفضت بمقدار الثلث أو أكثر خلال ربع القرن الماضي، وربما يرجع ذلك إلى زيادة استخدام المبيدات الحشرية.
وإذا صدق هذا الاتجاه في أماكن أخرى ــ وإذا لم يتم القيام بأي شيء لتخفيفه ــ فإن الخسارة قد تخلف عواقب سلبية هائلة، ليس فقط على سلامة النظام البيئي، بل وأيضاً على قدرة الأرض على إطعام السكان الجائعين من البشر.
الاستماع إلى التربة
كيف تبدو التربة الصحية؟ إن الاستراتيجيات التقليدية لتحديد مدى صحة التربة وما قد تحتاج إليه لتكون أكثر صحة تتطلب البحث والتعمق في الأمر، وهي مهمة تستغرق وقتًا طويلاً ومكلفة.
تتيح التقنيات الناشئة بدلاً من ذلك سماع حالة التربة تحت السطح باستخدام تقنية التقاط الصوت لتحديد موقع وحركات اللافقاريات تحت الأرض أثناء ممارسة أنشطتها في الحياة اليومية.
يمكن لهذا النهج غير التدخلي، المعروف باسم الصوتيات البيئية للتربة، أن يجعل من الممكن ليس فقط توصيف صحة التربة بسهولة، بل أيضًا تتبع وتعزيز استعادة التربة المتدهورة سابقًا، مما يعزز قدرتها على العمل كأساس فعلي للموائل الصحية المتنوعة بيولوجيًا.
ويُقترح بذل الجهود لجعل هذه التكنولوجيا ملائمة بدرجة كافية لاستخدامها من قبل العلماء المواطنين، ولوضع استراتيجيات لدمجها مع الأساليب الأخرى للرصد البيئي.
الدخان والمناخ
من المرجح أن تزداد كمية الدخان في الغلاف الجوي في المستقبل، وذلك بفضل تزايد وتيرة وشدة حرائق الغابات.
وقد أصبح من الواضح بشكل متزايد أن الدخان في الهواء يمكن أن يكون له عواقب وخيمة على مناخ الأرض.
يمكن للجسيمات المنبعثة من الحرق المتعمد (على سبيل المثال، لإزالة الغابات أو طهي الطعام) وغيرها من الحرائق أن تعطل الدورات المناخية العادية وتغير كيفية توزيع درجة الحرارة والضغط في الغلاف الجوي عن طريق حجب أشعة الشمس وإعادة توزيع الرطوبة في الهواء.
لقد تطورت النباتات والحيوانات والكائنات الحية الأخرى والأنظمة البيئية بأكملها لتتوافق مع تدفق الدورات المناخية الحالية.
ومن الممكن أن تغير التغيرات واسعة النطاق توازن الطبيعة بسهولة، مع ما قد يترتب على ذلك من عواقب ضارة محتملة على التنوع البيولوجي بشكل كبير ــ وعلى البشرية، التي تعتمد على النظم البيئية الصحية لتحقيق رفاهيتنا.
آلة الحمض النووي
لقد أتاحت التطورات الحديثة في الأبحاث الجينية تصنيع خيوط مخصصة من الحمض النووي بسهولة نسبية، وقد يؤدي المزيد من العمل إلى القدرة على استخدام جهاز طباعة لصنع خيوط طويلة من المواد الجينية التي ترمز للسمات المرغوبة، ثم إدخالها في الكائنات الحية.
والنتيجة هي صندوق باندورا للتأثيرات المحتملة على الحفاظ على البيئة، سواء كانت إيجابية أو سلبية.
وعلى الجانب الإيجابي، من الممكن تطبيق هذه التكنولوجيا للحد من الحاجة إلى تطهير الأراضي لأغراض الزراعة، وتقليل الأسمدة والمبيدات الحشرية الملوثة للبيئة، وتعزيز قدرة الكائنات الحية على الصمود في مواجهة التغير البيئي، وتقديم أساليب جديدة لمكافحة الآفات.
وفي الوقت نفسه، فإن الاستخدام العشوائي أو الشائن يمكن أن يجعل من الممكن إنتاج اختلافات في الكائنات الحية
الموجودة والتي يمكن أن تحل محل نظيراتها غير المعدلة وراثيا وتعطيل النظم البيئية.
وقد تؤدي الاحتمالات التي لا نهاية لها على ما يبدو إلى بذل جهود دولية لتنظيم التطبيق.
التنبؤ بالتسمم
تاريخيًا، اكتشف البشر ما إذا كانت مادة كيميائية معينة ضارة بالكائنات الحية والنظم البيئية من خلال نشرها ثم مراقبة النتائج، ومن حسن حظ جميع المشاركين أن هناك نهجاً جديداً آخذاً في الظهور.
يستكشف العلماء استخدام المعلومات الموجودة حول كيفية سلوك أنواع مختلفة من المواد الكيميائية في البيئة، وفي الكائنات الحية، وحتى على المستوى الجزيئي للتنبؤ بما إذا كانت المركبات المصاغة حديثًا قد يكون لها عواقب غير مقصودة غير مرغوب فيها وكيف.
يمكن أن يشهد هذا النهج، المعروف باسم “مسارات النتائج السلبية”، تحسنًا سريعًا بمساعدة التعلم الآلي والتعلم العميق والذكاء الاصطناعي .
إن القدرة على الفحص المسبق للمواد بهذه الطريقة يمكن أن تسهل تحديد تلك التي توفر فائدة، مثل تحسين إنتاج الغذاء، مع الحد الأدنى من الضرر.
ناطحات السحاب تطارد الطيور
في كل خريف، تطير مليارات الطيور التي تمثل أكثر من 100 نوع جنوبًا من أوروبا على طول مسار يتفرع إلى البحر الأحمر.
يرتفع مباشرة في طريقهم كجزء من مشروع تطوير مدينة نيوم الضخمة في المملكة العربية السعودية، مجمع ناطحة سحاب يغطي مساحة 13 ميلاً مربعاً ( 34 كيلومتراً مربعاً) ويرتفع إلى 500 متر(1600 قدم) في السماء.
يقع هذا المبنى الضخم في الطرف الشمالي من البحر الأحمر، ومغطى بأسطح عاكسة، وتوربينات رياح رياضية محتملة، ويمكن أن يصبح فخًا للموت للعديد من الطيور المهاجرة المعروفة بأنها تستخدم هذا الطريق.
مع عدم وجود تقييم بيئي لتحديد أو العمل كقاعدة لخطط التخفيف من التهديد، يشعر العلماء بالقلق من احتمال حدوث مذبحة ضخمة في ناطحات السحاب، مما يعطل التوازنات البيئية حيث أن ندرة المارة ستغير عالم الأكل والأكل في كليهما. نهاية طريق الهجرة .
موت القنافذ
تلعب قنافذ البحر دورًا محوريًا في الحفاظ على سلامة الشعاب المرجانية عن طريق قضم الطحالب التي من شأنها أن تطغى على النظام البيئي، لذلك، عندما حدثت حالات نفوق جماعية للقنفذ في كل من البحر الكاريبي والبحر الأبيض المتوسط في عام 2022، ثم بدا أنها انتشرت إلى البحر الأحمر، عرف العلماء أن ذلك يسبب مشاكل للأنظمة البيئية تحت الماء.
على الرغم من أن سبب نفوق الأوروبيين لا يزال غامضًا، إلا أن الباحثين تمكنوا من ربط العدوى بميكروب أهداب بالسبب المحتمل لكارثة غرب المحيط الأطلسي، وإذا تبين أن ميكروبًا مشابهًا هو المذنب في البحر الأبيض المتوسط، فقد يكون ذلك علامة على حدوث تحول في الظروف البيئية التي تفضل نمو الميكروبات الهدبية في البيئات البحرية الأخرى.
يمكن أن تكون التأثيرات المتتالية مدمرة، حيث من المعروف أن هذه الفئة من مسببات الأمراض تصيب الأسماك والشعاب المرجانية وسرطان البحر وغيرها من الكائنات البحرية.
تخزين الكربون في المحيطات
الكثير من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي؟ اتصل في المحيط! تغطي البحار السبعة ما يقرب من ثلاثة أرباع سطح الأرض وتشتهر بقدرتها على امتصاص ثاني أكسيد الكربون، ويتم النظر إلى البحار السبعة كمرشحات واعدة لإزالة الكميات الزائدة من غاز الاحتباس الحراري الذي أطلقه البشر في الغلاف الجوي.
وتشمل الاستراتيجيات المقترحة لتعزيز قدرة المحيطات على امتصاص ثاني أكسيد الكربون إضافة الأسمدة إلى مياه البحر، وزراعة الطحالب ثم عزلها، ورفع درجة الحموضة في مياه المحيطات، وحقن ثاني أكسيد الكربون بشكل فعال في الصخور تحت السطح.
على الرغم من أن كل هذا يبدو جيدًا، كما كتب مؤلفو المسح الأفقي، فمن الأفضل للمؤيدين أن يضعوا في اعتبارهم بعض الأشياء أثناء اتخاذ القرارات حول ما إذا كان سيتم تنفيذها أم لا وكيفية تنفيذها.
أولاً، لم يتم اختبار هذه الاستراتيجيات إلى حد كبير، لذا لا أحد يعرف حقاً مدى نجاحها في تخزين الكربون.
ثانياً، هناك احتمال كبير لحدوث عواقب سلبية غير مقصودة على التنوع البيولوجي والمجتمع.
مشكلة في منطقة الشفق؟
تعد منطقة البحر المتوسط أو منطقة “الشفق” في المحيط، وهي منطقة تقع على عمق 200 إلى 1000 متر (700 إلى 3000 قدم) تحت السطح، موطنًا لتركيزات غنية من الأسماك والحياة البحرية الأخرى.
وتوفر هذه المخلوقات بدورها مادة عضوية وفيرة لأعماق المحيط، حيث يغوص البراز والجثث نحو قاع المحيط، مما يؤدي إلى تغذية كائنات أعماق البحار في هذه العملية.
ليس هذا فحسب، بل في نهاية المطاف يتم دفن بعض هذه المواد في الرواسب، مما يؤدي إلى عزل الكربون الذي يتسبب في ارتفاع درجة حرارة الكوكب من الغلاف الجوي في هذه العملية.
إذا جاءت المادة العضوية الغارقة في قطع كبيرة، فإنها تغوص بشكل أسرع وتميل إلى تخزين الكربون لفترة أطول بكثير مما لو كانت تأتي في أجزاء أصغر.
التحدي؟ ومع ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي للأرض بسبب زيادة تركيزات الغازات الدفيئة، فإن منطقة الشفق ترتفع أيضًا.
يشعر العلماء بالقلق من أن هذا الاحترار سيؤدي إلى تحلل المواد العضوية بسرعة أكبر ، مما يقلل من قدرتها على تغذية الحياة البحرية في الأسفل وعزل الكربون.
تيارات المحيط
تحت سطح المحيط، تجري تيارات مائية من مكان إلى آخر، مدفوعة بتدرجات الحرارة والملوحة.
إن التغيرات الناجمة عن زيادة تركيزات غازات الدفيئة في الغلاف الجوي بسبب النشاط البشري تعمل على تغيير هذه التيارات تحت السطح، مما يخلق ظروفًا جديدة ومزعجة في بعض الأحيان للحياة البحرية بجميع أشكالها وأحجامها.
يكتب المؤلفون أن أحد هذه التيارات، وهو الانقلاب السحيق في القطب الجنوبي، يستحق اهتمامًا أكبر بكثير مما تلقاه حتى الآن.
ومن المتوقع أن يتباطأ التيار بشكل كبير خلال ربع القرن القادم، حيث يغير ذوبان الجليد تركيزات الملح.
وهذا التحول بدوره يمكن أن يقلل من توافر الأكسجين في مياه البحر ويغير من توافر الغذاء والظروف الصالحة للحياة في البحر وعلى الأرض.
وفي الوقت نفسه، يمكن لعوامل أخرى، مثل الرياح المتغيرة، أن تخلق مجموعة مختلطة من التأثيرات التي يمكن أن تغير الحياة في المحيطات بطرق غير متوقعة.
