علماء يكتشفون كيفية تراكم المواد البلاستيكية الدقيقة في الشعاب المرجانية
تساعد هذه الرؤية العلماء في تطوير استراتيجيات لحماية الشعاب المرجانية من التلوث البلاستيكي
تعد الشعاب المرجانية، التي يطلق عليها غالبًا الغابات المطيرة في البحر، من بين أكثر النظم البيئية تنوعًا وأهمية على وجه الأرض.
توفر هذه الهياكل تحت الماء المأوى والغذاء ومناطق التكاثر لعدد لا يحصى من الأنواع البحرية، ومع ذلك، أصبحت المواد البلاستيكية الدقيقة تشكل تهديدًا متزايدًا، حيث تتسلل إلى هذه الموائل وتضر بالحياة البحرية.
تساعد الشعاب المرجانية في الحفاظ على صحة المحيطات من خلال تصفية المياه وتوليد الأكسجين وحماية السواحل من أضرار العواصف، ولكن الجسيمات البلاستيكية الدقيقة تعطل هذه الوظائف الحيوية.
فهم كيفية تفاعل الجسيمات البلاستيكية الدقيقة مع الشعاب المرجانية يشكل خطوة أساسية في حماية هذه الموائل الحيوية.
كيف تحبس الشعاب المرجانية المواد البلاستيكية الدقيقة
توصل فريق بحثي من جامعة واترلو إلى اكتشاف مهم فيما يتعلق بتراكم البلاستيك الدقيق في الشعاب المرجانية.
نُشرت الدراسة، التي شارك فيها الدكتور أ. ريوم كيم، وهو زميل ما بعد الدكتوراه في جامعة واترلو، مؤخرًا في مجلة ACS ES&T Water .
فقد وجدوا أن المخاط الذي يفرزه المرجان يجذب ويحبس البلاستيك الدقيق بشكل طبيعي، وقد تساعد هذه الرؤية العلماء في تطوير استراتيجيات لحماية الشعاب المرجانية من التلوث البلاستيكي.
وطبقت الدراسة التي أجراها باحثون من كلية الهندسة، تكنولوجيا النانو المتقدمة لفحص كيفية تفاعل المواد البلاستيكية الدقيقة مع أسطح المرجان.
وكشفت النتائج التي توصلوا إليها أن المخاط اللزج المحيط بالشعاب المرجانية يلعب دورًا رئيسيًا في التقاط المواد البلاستيكية الدقيقة والاحتفاظ بها في مكانها.
قال الدكتور بوكسين تشاو، أستاذ في قسم الهندسة الكيميائية وعضو معهد واترلو لتكنولوجيا النانو، “يعد هذا الاكتشاف بالغ الأهمية لأنه يساعدنا على فهم كيفية ارتباط المواد البلاستيكية الدقيقة بالنظم البيئية المرجانية، وهو أمر حيوي لتطوير استراتيجيات إزالة فعالة”.
لماذا تعتبر الشعاب المرجانية مهمة؟
تدعم الشعاب المرجانية ما يقرب من ربع جميع الأنواع البحرية، وهي بمثابة حضانات لمجموعات الأسماك، وتدعم المجتمعات الساحلية، وتساهم في التنوع البيولوجي العالمي.
تعتمد العديد من الاقتصادات على الشعاب المرجانية في السياحة وصيد الأسماك، مما يجعل حمايتها ضرورية لأسباب بيئية واقتصادية على حد سواء.
بالإضافة إلى دعم الحياة البحرية، تساعد الشعاب المرجانية في تنظيم كيمياء المحيطات.
فهي تزيل ثاني أكسيد الكربون من الماء، مما يقلل من حموضة المحيطات ويدعم استقرار المناخ على نطاق أوسع.
كما أن دورها في حماية الشواطئ حيوي بنفس القدر، حيث تعمل كحواجز طبيعية ضد الأمواج والعواصف والتآكل.
مع كل هذه الفوائد المرتبطة بالشعاب المرجانية الصحية، فإن ارتفاع تلوث البلاستيك الدقيق يضيف طبقة أخرى من الإلحاح إلى جهود الحفاظ على البيئة.
إن فهم كيفية تراكم البلاستيك في هذه النظم البيئية يشكل خطوة مهمة نحو التخفيف من الضرر وضمان البقاء على المدى الطويل.
مخاط المرجان والبلاستيك الدقيق
تناول باحثو جامعة واترلو هذه القضية من منظور علم المواد.
واستخدموا تكنولوجيا النانو لتحليل التفاعل بين مخاط المرجان والبلاستيك الدقيق على المستوى المجهري.
وفي بيئة معملية خاضعة للرقابة، أعاد الباحثون خلق الظروف البيئية للشعاب المرجانية الحقيقية، ثم أجروا اختبارات الالتصاق الميكانيكية على كل من الشعاب المرجانية الحية وهياكل الشعاب المرجانية الاصطناعية .
كان الهدف هو قياس قوى التلامس وتحديد الأسباب التي تجعل المواد البلاستيكية الدقيقة تلتصق بأسطح المرجان.
وأكدت النتائج أن المخاط الذي يفرزه المرجان يلعب دورًا محوريًا في التقاط هذه الملوثات الصغيرة.
ومن خلال تحديد هذا العامل الرئيسي، أصبح لدى العلماء الآن صورة أكثر وضوحًا لكيفية تغلغل المواد البلاستيكية الدقيقة في النظم البيئية المرجانية. وتمهد هذه المعرفة الطريق لتطوير حلول عملية لإزالة هذه الملوثات دون التسبب في مزيد من الضرر.
إزالة المواد البلاستيكية الدقيقة من الشعاب المرجانية
وبفضل هذا الفهم الجديد، يحول الباحثون الآن تركيزهم نحو تطوير أساليب تنظيف مبتكرة. ولا ينبغي لأي حل فعال أن يزيل المواد البلاستيكية الدقيقة من الشعاب المرجانية فحسب، بل ينبغي له أيضا أن يمنعها من الانجراف مرة أخرى إلى المحيط.
وتتضمن إحدى الأفكار الواعدة تصميم هياكل مرجانية اصطناعية يمكن أن تعمل كمصائد بلاستيكية. ومن شأن هذه الهياكل أن تجمع الملوثات قبل أن تصل إلى الشعاب المرجانية الطبيعية، الأمر الذي من شأنه أن يخفف العبء على النظم البيئية القائمة.
قالت الدكتورة سوشانتا ميترا، المديرة التنفيذية لمعهد واترلو لتكنولوجيا النانو: “من خلال فهم القوى المشاركة في التصاق البلاستيك الدقيق، يمكننا تصميم حلول لا تمنع المزيد من الضرر فحسب، بل تخفف أيضًا من تلوث البلاستيك الدقيق في الشعاب المرجانية”.
بيولوجيا المرجان والتلوث البيئي
وتمثل النتائج التي توصل إليها فريق البحث خطوة مهمة في معالجة تلوث المواد البلاستيكية الدقيقة في الشعاب المرجانية .
يسلط عملهم الضوء على العلاقة المعقدة بين بيولوجيا المرجان والتلوث البيئي.
وفي حين أن هناك حاجة إلى مزيد من البحث، فإن هذا الاكتشاف يقدم الأمل في ابتكار حلول مستهدفة تعمل على الحد من تراكم البلاستيك الدقيق في البيئات البحرية.
ويتمثل التحدي التالي في ترجمة هذه الأفكار إلى تطبيقات واسعة النطاق.
ويتعين على خبراء الحفاظ على البيئة والعلماء وصناع السياسات أن يعملوا معا لتطوير استراتيجيات لا تعمل على إزالة الملوثات القائمة فحسب، بل وأيضا على منع النفايات البلاستيكية الجديدة من دخول المحيط.
تظل معالجة التلوث البلاستيكي عند مصدره ــ من خلال تحسين أنظمة إدارة النفايات والحد من استخدام البلاستيك لمرة واحدة ــ أمرا بالغ الأهمية لتحقيق النجاح على المدى الطويل.
