تلوث الهواء يفسد روائح الأزهار ويقلل قدرة النحل والفراشات على العثور على غذائها
عوادم السيارات والآلات تربك حاسة الشم لدى النحل والعث وتعرقل تلقيح النباتات
لا يعتمد النحل والحشرات الملقحة الأخرى على الرؤية وحدها للوصول إلى الأزهار، بل تسترشد أيضًا بالروائح الكيميائية التي تطلقها بتلات النباتات، تمامًا كما يتتبع الإنسان رائحة المخبوزات للوصول إلى أحد المخابز.
لكن عوادم السيارات والآلات يمكن أن تفكك جزيئات هذه الروائح في الهواء، فتضعف الإشارات التي تعتمد عليها الحشرات للعثور على غذائها.
وكشفت مراجعة علمية شملت 22 تجربة أن تلوث الهواء خفض قدرة الحشرات الملقحة على العثور على الأزهار والاستفادة منها بنحو النصف، بينما أدى التعرض المشترك لاثنين من الملوثات إلى تراجع هذه القدرة بأكثر من الثلثين.
وتتمثل المفاجأة في أن أحد هذين الملوثين، وهو الأوزون، لن تنخفض مستوياته إلى ما دون المعدلات الحالية قبل نحو عام 2050، حتى مع اتجاه العالم إلى تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري.
ونُشرت الدراسة كاملة في مجلة Frontiers in Ecology and the Environment العلمية.
وقاد المراجعة جيمس ريالس، من جامعة ريدينج البريطانية، بمشاركة الباحثين جاكوب بيشوب وكارول واجستاف.
وقال ريالس، إن أكثر النتائج التي أثارت دهشته كانت التأثير المشترك للغازين في الحشرات الملقحة.
وأضاف: «كانت هذه هي المرة الأولى التي يجري فيها قياس هذا التفاعل بين الملوثات وتأثيره في الحشرات الملقحة».
كيف يربك تلوث الهواء روائح الأزهار؟
تطلق الأزهار مركبات كيميائية متطايرة تنتشر في الهواء، وتستخدمها الحشرات الملقحة للوصول إلى مصادر الغذاء.
لكن الأوزون وأكاسيد النيتروجين يتفاعلان مع جزيئات الروائح في الغلاف الجوي، فيؤديان إلى تفكيك بعضها وتغيير تركيب بعضها الآخر، ما يجعل مسارات الروائح التي تتبعها الحشرات أضعف وأكثر صعوبة في التمييز.
وربطت دراسات سابقة أيضًا بين التعرض لهذين الغازين وتراجع حساسية قرون الاستشعار لدى الحشرات، وضعف قدراتها على التعلم والذاكرة، وانخفاض قوة مستعمرات النحل.
لكن المراجعة الجديدة وجدت أن الضرر المباشر الذي يصيب حاسة الشم ومسارات الروائح يبدو أكثر أهمية من هذه التأثيرات الأخرى.
ويتكون الأوزون القريب من سطح الأرض نتيجة تفاعلات كيميائية تحدث في الهواء بوجود ضوء الشمس وملوثات أخرى، بينما تنتج أكاسيد النيتروجين بصورة أساسية عن محركات الاحتراق، ولا سيما محركات الديزل.
وجمع فريق ريالس جميع التجارب التي أمكن العثور عليها، والتي قارنت أداء الحشرات الملقحة للأزهار في الهواء النظيف بأدائها في الهواء الملوث.
وبلغ عدد الدراسات 22 دراسة، تضمنت 87 مقارنة بين ظروف التعرض المختلفة.
واستخدمت معظم التجارب نحل العسل والنحل الطنان، بينما شملت تجارب أخرى عثة أبو الهول، ودبور التين، ومجموعات متنوعة من الحشرات البرية.
وتنوعت ظروف الاختبار بين غرف المختبرات والصوب الزراعية والحقول المفتوحة التي جرى ضخ الملوثات فيها.
تأثير الملوثات مجتمعة تجاوز تأثير كل منها منفردًا
أظهرت نتائج المراجعة أن ارتفاع مستويات الأوزون خفض أداء الحشرات الملقحة بمتوسط 42%، بينما أدى ارتفاع مستويات أكاسيد النيتروجين إلى انخفاضه بمتوسط 46%.
ويقصد الباحثون بأداء الحشرات الملقحة ثلاثة مؤشرات رئيسية: مدى قدرتها على العثور على الأزهار، وكفاءتها في التغذي عليها بعد الوصول إليها، وعدد الحشرات التي تصل إلى الأزهار.
ولم تختبر سوى ثلاثة فرق بحثية تأثير الغازين معًا، وأظهرت تجاربها أن متوسط تراجع أداء الحشرات بلغ 68% عند التعرض المشترك لهما.
وهذه النسبة أعلى من التأثير الناتج عن كل غاز على حدة، لكنها أقل بكثير من نسبة 88% التي كان يمكن توقعها إذا جُمعت نسبتا الضرر بصورة حسابية مباشرة، ما يعني أن تأثير الغازين لا يتراكم ببساطة.
وأوضح ريالس، أن ذلك يعكس الكيمياء الحقيقية للغلاف الجوي، حيث يمكن للأوزون وأكاسيد النيتروجين أن يتفاعلا جزئيًا مع بعضهما، بما يؤدي إلى تعويض جزء من تأثير كل منهما.
وفي الدراسات الثلاث التي قارنت تأثير كل غاز وتأثيرهما المشترك بالهواء النظيف نفسه، كان الضرر الإضافي الناتج عن الجمع بين الملوثين أقل من ذلك أيضًا.
العثور على الأزهار أصبح أكثر صعوبة
لم تتوزع التأثيرات السلبية لتلوث الهواء بالتساوي على جميع أنشطة الحشرات؛ إذ انخفضت كفاءة البحث عن الأزهار، وهي المقياس الذي يحدد قدرة الحشرة على تحديد مواقعها، بمتوسط 67%.
وفي المقابل، لم تتغير بدرجة كبيرة كفاءة التغذية بعد وصول الحشرة إلى الزهرة، أو أعداد الحشرات الموجودة في مواقع التغذية.
وقال ريالس، إنه يريد لفت الانتباه إلى هذا النمط من التأثير، موضحًا أن الحشرات لم تكن بالضرورة مريضة، لكنها أصبحت عاجزة عن الاهتداء إلى الأزهار بسهولة.
وتواجه الحشرات المتخصصة في التلقيح مخاطر أكبر؛ فالنحلة التي تزور أنواعًا متعددة من الأزهار يمكنها تغيير إشارات الروائح التي تعتمد عليها عندما تتضرر إحداها، بينما لا تمتلك الحشرات المرتبطة بنبات واحد هذا البديل.
ومن أمثلة ذلك عثة التبغ، أو عثة اليوكا، التي تعتمد على نباتات محددة في الحصول على الغذاء وإتمام دورة حياتها.
كما يلعب توقيت نشاط الحشرات دورًا مهمًا في تحديد نوع الملوثات التي تتعرض لها؛ إذ تبلغ مستويات الأوزون ذروتها خلال ساعات النهار، وهي الفترة التي تنشط فيها النحلات والفراشات.
ويشكل ذلك خطرًا على محاصيل مثل اللوز وبذور اللفت الزيتي، التي تتفتح أزهارها خلال النهار، بالتزامن مع ارتفاع مستويات الأوزون.
وفي المقابل، غالبًا ما تبلغ مستويات أكاسيد النيتروجين ذروتها ليلًا، وهو الوقت الذي تنشط فيه العثات الملقحة للأزهار.
وبالتالي، تواجه مجموعات الحشرات المختلفة أنماطًا مختلفة من التلوث، ولا تكفي معالجة أحد الغازين وحده لحماية جميع الملقحات.
الأوزون قد يظل مرتفعًا حتى ما بعد عام 2050
يسهم تقليل حرق الوقود الأحفوري في خفض انبعاثات أكاسيد النيتروجين، لكن الأوزون يتكون في الغلاف الجوي من تفاعلات تشمل عدة مكونات، من بينها الميثان وأول أكسيد الكربون، وهي ملوثات قد تظل مستوياتها مرتفعة لفترات أطول.
وبناءً على سيناريو الانبعاثات المتوسط الذي تستخدمه الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC)، يتوقع مؤلفو الدراسة أن تظل مستويات الأوزون القريب من سطح الأرض مرتفعة حتى منتصف القرن الحالي، وألا تنخفض إلى ما دون مستوياتها الراهنة إلا بعد نحو عام 2050.
أما في سيناريو الانبعاثات المرتفعة، فمن المتوقع أن تواصل مستويات الأوزون ارتفاعها حتى ستينيات القرن الحالي، قبل أن تبدأ في الانخفاض إلى ما دون مستوياتها الحالية قرب نهاية القرن.
وتزيد مركبات الديزل من تعقيد المشكلة، إذ يمكن أن تظل المركبات العاملة بهذه المحركات على الطرق لأكثر من 20 عامًا بعد بيعها.
وأشار الباحثون إلى أن قرار بريطانيا تأجيل حظر بيع السيارات الجديدة العاملة بالبنزين والديزل من عام 2030 إلى عام 2035 يمثل مثالًا على التأجيلات التي قد تطيل فترة استمرار التعرض لمستويات مرتفعة من الملوثات.
وفي المقابل، توجد ظاهرة قد تخفف جزئيًا من المشكلة في المدن؛ إذ تتفاعل أكاسيد النيتروجين مع جزء من الأوزون وتؤدي إلى تكسيره، وهو تأثير يقل في المناطق الريفية التي تشهد انبعاثات أقل من عوادم المركبات.
وقال ريالس: «تعتمد معظم الأغذية التي نزرعها على وجود ملقحات تتمتع بصحة جيدة، ولذلك لا يمكن تأجيل حمايتها من التلوث حتى عام 2050».
إجراءات يمكن للمزارعين وأصحاب الحدائق اتخاذها
وعند سؤاله عن الإجراءات التي يمكن للمزارعين وأصحاب الحدائق اتخاذها للحد من التأثيرات، أوضح ريالس أن خفض الانبعاثات المحلية لأكاسيد النيتروجين يمكن أن يحقق أكبر فائدة.
واقترح استبدال المعدات والآلات القديمة العاملة بالديزل والمولدات عالية الانبعاثات، وتجنب تشغيل المعدات الأكثر تلويثًا خلال فترات ذروة تفتح الأزهار، إلى جانب التوسع في المساحات الخضراء وترك أجزاء من المسطحات العشبية لتنمو بصورة طبيعية وتزهر.
فجوات بحثية تحد من فهم التأثيرات
أشار الباحثون إلى أن الأدلة العلمية المتاحة لا تزال غير متوازنة جغرافيًا ومن حيث أنواع الحشرات التي شملتها الدراسات؛ فمن بين الدراسات الـ22 التي تناولتها المراجعة، أُجريت 19 دراسة في أوروبا، واستخدمت 16 منها النحل أو أنواعًا قريبة منه.
وتكتسب هذه الفجوة أهمية خاصة لأن نحو 70% من أنواع المحاصيل الزراعية تستفيد بدرجة ما من التلقيح بواسطة الحشرات، بينما يُرجح أن تكون الدول الأكثر تعرضًا لتلوث الهواء، مثل الهند والصين، من بين المناطق التي تواجه التأثيرات الأكبر.
ولا تزال المعلومات المتاحة محدودة للغاية بشأن تأثير الملوثات في الذباب والخنافس ومعظم أنواع العث، كما تكاد المناطق الاستوائية، التي ترتفع فيها مستويات التلوث غالبًا وتضم أعدادًا أكبر من الحشرات التي تتغذى على أنواع متعددة من النباتات، تكون غائبة عن الدراسات.
كما كانت تركيزات الملوثات المستخدمة في التجارب مرتفعة؛ إذ بلغ متوسط تركيز الأوزون 161 جزءًا في المليار، أي أكثر من ضعف الحد الأمريكي البالغ 70 جزءًا في المليار.
وتؤكد النتائج حدوث أضرار عند هذه المستويات، لكنها لا تحدد التركيز الذي تبدأ عنده التأثيرات السلبية، أو ما إذا كان الضرر يظهر بعد تجاوز عتبة محددة أم يتزايد تدريجيًا مع ارتفاع مستويات التلوث.
ولا يزال تحديد مستوى آمن من هذه الملوثات بالنسبة إلى الحشرات الملقحة سؤالًا مفتوحًا أمام الأبحاث المستقبلية.
أبحاث جديدة في المناطق الأكثر تلوثًا
يرى ريالس أن التجارب المقبلة ينبغي أن تُجرى في المناطق التي تعاني بالفعل من ارتفاع مستويات تلوث الهواء، وقال: «أود اختبار هذه التأثيرات في المناطق ذات المستويات الأعلى من التلوث والأنظمة البيئية الاستوائية، حيث تكون مستويات الملوثات الأساسية غالبًا أعلى، وتختلف مجتمعات الحشرات الملقحة».
ويعمل فريقه أيضًا على اختبار معالجات يمكن أن تعزز الروائح التي تطلقها الأزهار، بما يساعد الحشرات على العثور عليها في البيئات الملوثة.
