التحولات في التنوع البيولوجي البحري بسبب بحار متنامية

وقد ارتفعت مستويات سطح البحر العالمي من 21 إلى 24 سنتيمتراً منذ عام 1880، مع ارتفاع معدل الارتفاع على مدى العقدين الماضيين، وهذا التغير، الذي يُعزى أساساً إلى التوسع الحراري في المياه البحرية وذوبان الجليد البري، يُعيد تشكيل النظم الإيكولوجية البحرية بوتيرة غير مسبوقة، وتترتب عليه عواقب عميقة بالنسبة للتنوع البيولوجي البحري: فالخطوط الساحلية تتراجع، وتُعدم فيها الموائل الحيوية أو تتآكل، وتُتكيف الأنواع من النباتات إلى أعلى ما قبل الحفظ.

آليات الارتفاع على مستوى البحر وآثار التنوع البيولوجي

ارتفاع مستوى سطح البحر ناتج عن عمليتين رئيسيتين: التوسع الحراري في مياه البحر حيث تدفأ، وإضافة المياه العذبة من الأنهار الجليدية وصحائف الجليد، وقد يؤدي الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ إلى زيادة في مستويات المياه الجوفية، حيث يمكن أن يرتفع مستوى سطح البحر العالمي بمقدار متر واحد بحلول عام 2100، مع وجود تغيرات إقليمية في تضاؤل المحيطات، وآثار تغير الغطاء الجليدي،

وبالنسبة للتنوع البيولوجي البحري، فإن معدل التغير هو نفس حجمه، إذ أن العديد من أنواع المياه الساحلية والضحلية لديها قدرات محدودة على التفرق أو متطلبات محددة من الموئل، مما يجعلها عرضة للتغير السريع في الموئل، فعلى سبيل المثال، فإن الشعاب المرجانية، التي تدعم تقريبا ربع جميع الأنواع البحرية، لا يمكن أن تواكب المعدلات الحالية لارتفاع مستوى سطح البحر في كثير من المناطق لأن التراكم الرأسي يحد من التخصيب في الزراعة الخفيفة ومن إمدادات الرواسب.

خسائر الموئل وتحويله

Submergence of Coastal Wetlands

وتتوفر غابات المارشات والمانغروف في نطاق ضيق من الارتفاع بين مستوى البحر المتوسط والجزر المرتفعة، ونظراً لارتفاع مستوى البحار، يجب أن تتراكم هذه النظم إما على الرواسب رأسياً أو على الأراضي المهاجرة، حيث لا يكفي الإمداد بالسل أو حيث تُدرَب السواحل بواسطة الجدران البحرية والرؤوس السائبة، تغرق الأراضي الرطبة نتيجة لذلك فقدان الموئل الحاسم للأنواع السمكية،

وفي دلتا نهر ميسيسيبي، أدى الانقطاع إلى جانب ارتفاع البحار إلى تحويل مساحات واسعة من المارشات المهبلة إلى مياه مفتوحة، مما أدى إلى تعطيل مصائد الأسماك للأنواع التي تعتمد على هذه الممرضات، وعلى الصعيد العالمي، تشير الإسقاطات إلى أنه بدون حدوث تغذية كبيرة للرواسب أو تدخل في مجال الحفظ، فإن ما يصل إلى 30 إلى 40 في المائة من المرشات الملحية يمكن أن تختفي بحلول عام 2100.

الشعاب المرجانية و "لعبة السائل" من النور والعزل

والشعاب المرجانية معرضة بوجه خاص لارتفاع مستوى سطح البحر لأن معدلات نموها محدودة، في حين أن بعض المرجان يمكن أن تنمو رأساً بمعدلات مماثلة لارتفاع مستوى سطح البحر (1-10 ملم في السنة)، فقد أضعف الكثير من هذه المعدلات بفعل الظواهر المبيضة، وتحمض المحيطات، والتلوث، ومن ثم فإن الاختناقات الرئيسية هي الاضطرابات: زيادة الارتفاع في عمق الرواسب وتقلص من التخ الضوئي.

وعلاوة على ذلك، فإن ارتفاع مستوى مياه البحار يزيد من حدة الطاقة الموجية في الشعاب المرجانية، مما يؤدي إلى زيادة التآكل والتشتت، مما يزعزع استقرار الهيكل الثلاثي الأبعاد الذي يوفر الموائل لآلاف الأسماك والأنواع غير المترية، ويقلل فقدان تعقيد الشعاب من التنوع البيولوجي ويقلل من الحماية الساحلية التي توفرها هذه النظم الإيكولوجية - ضربة مزدوجة لكل من الحياة البرية والمجتمعات البشرية.

الموائل الجديدة والسيارات المجتمعية

ونظراً لفقدان الموائل الساحلية المنخفضة، أصبحت المناطق الجديدة متاحة للاستعمار، فقد تتحول المناطق المتعاقبة بين الطحالب الصخرية، على سبيل المثال، إلى ارتفاع، في حين أن المناطق البرية السابقة قد تصبح متقاطعة أو شبه عسكرية، وقد تُستعمر هذه المناطق المغمورة حديثاً في البداية بأنواع من الملح، مثل الطحالب والثبات، التي يمكن أن تتسامح مع الظروف المتغيرة.

وقد تكون لهذه التحولات آثار مسببة للاختناق، فعلى سبيل المثال، قد يؤدي توسيع غابات المانغروف إلى مرمشات الملح ذات الارتفاع العالي إلى الحد من الموئل بالنسبة للطيور الساحلية التي تعتمد على النكبات الطينية المفتوحة للتصنيع، وعلى العكس من ذلك، قد تستفيد بعض الأنواع من هيكل الموئل الجديد، ويتوقف الأثر الصافي على التنوع البيولوجي الإقليمي على التوازن بين المكاسب والخسائر، ولكن العديد من الدراسات تشير إلى اتجاه نحو التجانس، مع أخصائيين الدائمين والداخليين.

Species Migration and Adaptation

الحركة الأفقية والحرفية

In response to changing environmental conditions, many marine species are shifting their distributions poleward or into deeper waters. A seminal 2013 study published in Nature Climate Change] found that the centers of distribution for marine fish and invertebrates have shifted at an average rate of 72 km per decade, with some groups moving faster than terrestrial species[FL:2]

إن ارتفاع مستوى سطح البحر يزيد من تفاقم هذه الحركات بتغيير التدرج الرأسي للموائل، فالأنواع التي تسكن الجرف القاري قد تُجبر على الحصول على مياه أعمق مع ارتفاع الأعماق السفلية مقارنة بمرتفع سطح البحر، غير أن المياه الأعمق كثيرا ما تكون أكثر برودة وتخفض مستويات الأكسجين، وتُعرض قيودا فيزيائية، ويؤثر تأثير الإجهاد العميق على أنواع من الأسماك الصغيرة التي تعتمد على أنواع محددة من الأسماك الصغيرة، مثلا.

التكيف

وتظهر بعض الأنواع قدرة تكيفية ملحوظة من خلال البلاستيك النمطي أو التطور السريع، فعلى سبيل المثال، فإن سكان من فضة المحيط الأطلسي (]Menidia menidia) قد أظهروا تحولات يمكن تولدها في درجة الحرارة على بضعة أجيال، وبالمثل، يمكن لبعض الأنواع المرجانية أن تعدل مجتمعاتها المحلية المحلية المحلية المحلية المتدنية من الطحالب بحيث تتسامح على نحو أفضل مع التغيرات البيئية.

وعامل الحد الحاسم هو توافر نقاء المناخ - المناطق التي تظل فيها الظروف المحلية في نطاق التسامح بين الأنواع، وبالنسبة للأنواع البحرية، فإن هذه البرودة غالبا ما تكون موجودة في أعماق ذات درجات حرارة مبردة أو في المناطق المرتفعة، ومع ذلك فإن ارتفاع مستوى سطح البحر يمكن أن يغير أنماط التداول الأوقياني، ويحتمل أن يضعف الارتفاع في الملاجئ ويقلل من موثوقية هذه الملاجئ.

المنافسة والأنواع الغازية

ومع تحول الأنواع من نطاقاتها، فإنها تواجه منافسين ومفترسين ومفترسين، وقد يؤدي ذلك إلى تغييرات في تكوين المجتمعات المحلية وإنشاء أنواع غزاة تفوق حدودها الأصلية، وعلى سبيل المثال، فإن التوسع الشمالي في الحفر الخضراء الغازية () قد يؤدي إلى حدوث تغيرات في تكوين المجتمعات المحلية وإنشاء أنواع غير قابلة للاختراق من حيث الممرات البحرية في أمريكا الشمالية.

وفي المناطق المدارية، يمكن أن يؤدي ارتفاع البحار المقترن بتشتت الموائل إلى توسيع نطاق سمك الأسد الغاشم () فوليتس () إلى مناطق أعمق للشعاب المرجانية، حيث يفترسون على مراكب الأسماك الشعاب المرجانية التي سبق أن شددت عليها عوامل أخرى، والتفاعل بين ارتفاع مستوى سطح البحر والغزو البيولوجي هو مجال نشط من مجالات فعالية البحوث، ولكن الأدلة المبكرة تشير إلى أن

الأثر على شبكات الأغذية البحرية

التحولات في الإنتاجية الأولية

إن ارتفاع مستوى سطح البحر يؤثر على الإنتاج الأولي من خلال عدة مسارات، إذ أن زيادة الخلط الرأسي في المياه الساحلية الضحلة يمكن أن تحفز المغذيات، مما قد يؤدي إلى زيادة حجم البذور النباتية، وعلى العكس من ذلك، فإن زيادة التضليل في المياه البحرية الأعمق قد تقلل من ارتفاع المغذيات، وتخفض الإنتاجية، ويتغير الأثر الصافي على الصعيد الإقليمي، وعلى سبيل المثال، فإن بعض المصابين بفقدان من الكبريتيدالية بسبب ارتفاع مستوى البحار

وتتحول مجتمعات زوبلانكتون في التكوين والوفرة، مما يؤثر على النجاح في صيد السمك الزهري وبالتالي على قوة التجنيد، ففي شمال الأطلسي، على سبيل المثال، أصبح التراجع الشمالي لوسط المياه الباردة Calanus finmarchicus - وهو مصدر غذائي حرج للكودسات.

الديناميكية المجهزة ببري

ومع تغير الموائل، فإن معدلات الالتقاء بين المفترسين والفرائس، كما أن فقدان الموائل الثلاثة الأبعاد المعقدة مثل أسرة العشب البحري والشعاب المحارية يقلل من عدد المآوي المخصصة للأسماك الصغيرة واللافقاريات، مما يجعلها أكثر عرضة للاحتلال، مما قد يؤدي إلى تحطم السكان المحليين للأنواع الفرائس، ويؤثر بدوره على المفترسين الذين يعتمدون عليها.

وعلى العكس من ذلك، فإن توسيع الأنواع غير الأصلية يمكن أن يستحدث مفترسات جديدة لا تتكيف مع النسيج المحلي، وعلى سبيل المثال، فإن حركة التفسخ الرئوي المفترسة في المناطق الساحلية المتجمدة (]Mnemiopsis leidyi) قد غيرت شبكات الأغذية في المياه الساحلية الأوروبية، متنافسة مع ارتفاع حرارة الأسماك في مستويات الزوبا.

التغذية في صناعة المغذيات والتغذية الحيوية

ويؤثر ارتفاع مستوى سطح البحر على تسارع كربون ونيتروجين والفوسفور في النظم الساحلية، كما أن الأراضي الرطبة هي مصارف كربون هامة، وتنحية الكربون العضوي في الرواسب بمعدلات أعلى بكثير من الغابات الأرضية، ومع ذلك، ونظراً لأن هذه الأراضي الرطبة غير مكتملة وفقدانة، يمكن أيضاً أن يُطلق الكربون المخزن إلى عمود المياه، مما يسهم في التحميل المحلي ويحتمل أن يؤدي إلى تغير القدرة على إنتاج المواد الغذائية.

وتؤثر هذه التغيرات الكيميائية الحيوية على نمو البانتوبانتون والكروملوغا، التي تؤثر بدورها على ارتفاع مستويات التغذية، وقد تؤدي الظروف الأيتروفية إلى تضخيم الطحالب الضارة، التي ينتج الكثير منها سموم تشكل مخاطر على الأسماك والثدييات البحرية والبشر، وقد يؤدي ارتفاع مستوى سطح البحر، من خلال التعجيل بفقدان الأراضي الرطبة وتغيير أوقات الإقامة في المياه، إلى تفاقم هذه الأنهار في الأنهار.

آثار الاختباء على أنماط التنوع البيولوجي البحري

الانقراض المحلي والعقد الراغي

وتواجه المخاطر الأكبر الأنواع ذات المتطلبات الضيق للموائل أو القدرات المحدودة للتشتت، إذ يمكن الاستعاضة عن الأنواع المتخصصة التي تعتمد على ارتفاعات محددة بين الطوابق، مثل بعض القواطع أو الشوارع، بعموم أكثر تسامحاً مع تحول منطقة المد والجزر عمودياً، ففي منطقة البحر الأبيض المتوسط، على سبيل المثال، فإن الظواهر المتوطنة للتنوع البيولوجي التي تشهد تزايداً حرجياً في أعماق المحيطات [FT:1]

وقد ظهرت بالفعل الانكماشات الراقصة في عدة أنواع من طيور البحر تعش في الجزر المنخفضة، فالأشجار الأليفة الهوايية، على سبيل المثال، تواجه فقدان الموئل المسبب للارتفاع في مستوى سطح البحر، مما يتسبب في تآكل أرفف المنحدرات الساحلية، وبالمثل، فإن السلاحف البحرية التي تضع البيض على الشواطئ قد تجد مواقع مناسبة للتشبث تخفض بنسبة تصل إلى الثلث في بعض المناطق المدارية في إطار توقعات متوسطة تصاعد في مستوى البحر.

جيم - المكاسب والخسائر في مجال التنوع البيولوجي على الصعيد الإقليمي

وفي حين أن بعض الأنواع تختفي من بعض المواقع، فإن أنواعا أخرى قد تتوسع إلى مناطق جديدة، مما قد يزيد من التنوع البيولوجي المحلي، فعلى سبيل المثال، فإن هجرة أحواض الأسماك في المياه الحارة قد أثرت على الحيوانات السمكية في بحر الشمال خلال العقود الأخيرة، غير أن هذه المكاسب الصافية في ثراء الأنواع كثيرا ما تخفي فقدان الأنواع الممتدة الباردة التي تتراجع إلى خطوط العرض الأعلى أو المياه العميقة، وقد يكون للمجتمعات الناشئة عنها تنوع عام وإن كان أقل في مجال التجهيز الوظيفي -

كما أن تغيرات التنوع البيولوجي لها تعليقات على قدرة النظم الإيكولوجية على التكيف، فالجماعات التي تهيمن عليها الأنواع العامة تميل إلى مقاومة الغزو، ولكن أقل قدرة على مقاومة الاضطرابات، فمع استمرار ارتفاع مستوى سطح البحر، قد يكون " الريح " في البيئة الجديدة هي الأنواع التي تتسامح بالفعل مع طائفة واسعة من الظروف، مما قد يؤدي إلى تبسيط النطاق العالمي للكتلات الأحيائية البحرية.

الآثار المترتبة على خدمات النظم الإيكولوجية

وتنجم عن التحولات في التنوع البيولوجي بسبب ارتفاع مستوى سطح البحر عواقب اقتصادية مباشرة، إذ أن مصائد الأسماك التي تعتمد على أنواع محددة مستهدفة قد تتحول أو تتدهور، تواجه عدم يقين.() ويمكن أن تؤدي حماية السواحل، التي توفرها الشعاب والأراضي الرطبة، إلى انخفاض مع تدهور هذه النظم الإيكولوجية.() وتتأثر السياحة والصيد الترفيهي أيضاً باختفاء الأنواع الشائكة أو تغييرها.() وقد تُحدّ تقديرات [FLT:] من فقدان النظم الإيكولوجية()

استراتيجيات الحفظ والإدارة

حماية وإعادة بناء الموائل الساحلية

ومن أجل التخفيف من آثار ارتفاع مستوى سطح البحر على التنوع البيولوجي البحري، يجب أن تركز جهود الحفظ على الحفاظ على قدرة النظم الإيكولوجية الساحلية على الصمود، ويشمل ذلك الحد من عوامل الإجهاد الأخرى مثل التلوث، والإفراط في الصيد، والتنمية الساحلية، ويمكن أن تساعد هذه النظم على مواكبة ارتفاع البحار من خلال رسم الرواسب والتراكم الرأسي، وغالبا ما يشكل التراجع المنظم - الذي يسمح بدخول السواحل إلى الهجرة في الأراضي - استراتيجية رئيسية، ولكن يتطلب تنمية الأراضي.

ويمكن أن تكون المناطق البحرية المحمية بمثابة نقاء للأنواع التي تمر بنوبات في النطاقات، شريطة أن تكون في وضع استراتيجي لتسديد التغيرات المستقبلية في ملاءمة الموئل، ويمكن أن يؤدي تصميم الشبكة التي تشمل مستويات العمق وممرات الربط إلى تعزيز قدرة الأنواع على الانتقال مع تغير الظروف.

Facilitating Species Migration

وفي بعض الحالات، قد تكون التدخلات النشطة، مثل الهجرة المساعدة أو نقل المواقع، ضرورية للأنواع ذات التفرق المحدود جدا، غير أن هذا النهج ينطوي على مخاطر إيكولوجية واعتبارات أخلاقية، ويستكشف الباحثون إمكانية نقل المرجان إلى مناطق أضخم وأبرد من الشعاب كشكل من أشكال التكيف المعاون، على الرغم من أن معدلات النجاح لا تزال منخفضة، ففي كثير من الأنواع، يتمثل أكثر الإجراءات فعالية في إزالة الحواجز التي تعترض الهجرة الطبيعية - مثل إزالة السدود أو المنديلات التي تعوق مرور الأسماك.

تخفيض انبعاثات غازات الدفيئة

وفي نهاية المطاف، فإن أكثر الطرق فعالية للحد من الآثار الطويلة الأجل لارتفاع مستوى سطح البحر على التنوع البيولوجي البحري هو الحد من انبعاثات غازات الدفيئة على الصعيد العالمي، وكل جزء من درجة من الاحترار يتجنب الحد من معدل وحجم ارتفاع مستوى سطح البحر، مما يعطي النظم الإيكولوجية مزيدا من الوقت للتكيف، وتوفر الاتفاقات الدولية مثل اتفاق باريس إطارا، ولكن تحقيق التخفيضات اللازمة في الانبعاثات يتطلب بذل جهود منسقة في جميع قطاعات المجتمع.

وفي الختام، فإن ارتفاع مستوى البحار يتحول إلى التنوع البيولوجي البحري بطرق عميقة بعيدة المدى، إذ أن فقدان الموئل، والهجرة من الأنواع، والاضطرابات في الشبكات الغذائية، والدورات البيوجية الكيمائية المتغيرة، آخذة في التسارع، ومع أن بعض الأنواع والنظم الإيكولوجية قد تتكيف أو حتى تستفيد، فإن الاتجاه العام هو فقدان وتجانس، والتحدي الذي يواجهه العلماء والمديرون وصانعو السياسات في توقع هذه التغيرات الضيقة في المستقبل، وتنفيذ استراتيجيات تحافظ على القدرة على القدرة على القدرة على القدرة على البقاء.