Table of Contents
مقدمة
إن الشعاب المرجانية من بين أكثر النظم الإيكولوجية تنوعا بيولوجيا وأهمية إيكولوجيا على الأرض، إذ تأوي نحو 25 في المائة من جميع الأنواع البحرية على الرغم من تغطيتها أقل من 1 في المائة من قاع المحيط، وتوفر هياكل المياه الجوفية الحيوية هذه خدمات أساسية مثل الحماية الساحلية من موجات العواصف، وتدعم مصائد الأسماك التي يعتمد عليها الملايين من أجل الغذاء وسبل العيش، وتدر إيرادات كبيرة من خلال السياحة.
وتتناول هذه المادة الآثار المتعددة الجوانب للاحترار العالمي على الشعاب المرجانية، مع التركيز على دراسات حالات إفرادية مفصلة من الشعاب المرجانية الكبرى، وبفحص الآليات البيولوجية الكامنة وراء الإجهاد المرجاني، والعواقب الإيكولوجية لتدهور الشعاب المرجانية، وآخر الجهود العلمية وجهود الحفظ، نسعى إلى توفير فهم شامل للتحديات التي تواجه الشعاب المرجانية والحاجة الملحة إلى تنسيق العمل العالمي والمحلي لحماية هذه النظم الإيكولوجية القيّمة.
درجات حرارة البحر وطول الذرة
Understanding Coral Bleaching: The Biological Mechanism
وتقيم كورالز علاقة حساسة وحيوية باللغات الاصطناعية الصغيرة التي تسمى " الأوكسانثيلا " ، التي تعيش داخل أنسجة هذه الطحالب توفر أغلبية طاقة المرجان تصل إلى 90 في المائة من خلال التصوير الضوئي بتحويل ضوء الشمس إلى لون مغذي.
وعندما ترتفع درجات حرارة المحيطات إلى ما يتجاوز عتبة معينة، عادة ما تتجاوز درجة حرارة صيفية طويلة الأجل، ويصبح هذا التحلل من السمة مشددة، ويتسبب ارتفاع الطحالب في إنتاج أنواع من الأكسجين الرجعية السامة، مما يدفع المرجان إلى طردها لحماية أنسجةها، ويؤدي هذا الطرد إلى فقدان الخنازير، مما يجعل هيكل الكربوني المضلل الأبيض المفقودة في نهاية المطاف، حالة من الحالات.
أحداث كورال بليشنج في رافعة باريير الكبرى
وقد شهدت منطقة الحاجز الكبرى أربعة أحداث كبيرة تبيض على نطاق واسع منذ عام 1998، وكل منها أشد حدة تدريجياً، وكانت حوادث التبيض الخلفية في عامي 2016 و2017 مدمرة بشكل خاص، وشهدت هذه السنوات ارتفاعاً في درجات حرارة سطح البحر في جميع أنحاء الشعاب، مما أدى إلى انتشار التبيض من الشمال إلى الجنوب في منطقة البحيرات الكبرى.
وقد كشفت الدراسات الاستقصائية التي أجراها المعهد الأسترالي للعلوم البحرية () عن أن حدث عام 2016 وحده أدى إلى نحو 30 في المائة من الوفيات بين المرجان، حيث تعاني الأقسام الشمالية من أكبر الخسائر، بينما أدى تذبذب المبيضات في عام 2017، إلى انخفاض طفيف في الوفيات، ولكن الإجهاد المضاعف على نظام الشعاب المرجانية.
وأدت أحداث الإجهاد المتكررة هذه إلى انخفاض الغطاء المرجاني، وغيّرت تكوين أنواع الشعاب المرجانية، حيث انخفضت الشعاب المرجانية الحساسة للحرارة، وتعاني من كثرة تسامح، وإن كانت أقل قيمة إيكولوجيا، وتستمر الأنواع، وتهدّد الآثار التراكمية للتبيض المتكرر بتقويض مركز الشعاب المرجانية الكبرى كنظام إيكولوجي مزدهر.
الآثار الإيكولوجية: فقدان التنوع البيولوجي وتشويه النظم الإيكولوجية
وتؤثر تربية الشعاب المرجانية ووفياتها على النظام الإيكولوجي الشعابي الأوسع نطاقاً، وتُحدث المرجان المعقدة هيكلياً، مثل فروعها [(FLT:0] Acropora، وتوفر موئلاً حيوياً من ثلاثة أبعاد للكائنات الشعابية، بما في ذلك الأسماك والقشريات والموابح، وغيرها من مواقع التوليد التي تقلل من تعقيدات.
وقد وثقت دراسة تاريخية نشرت في Nature] انخفاضاً بنسبة تزيد على 50 في المائة في وفرة الأسماك في المواقع المزروعة بشدة بعد حدث عام 2016، ومن الجدير بالذكر أن أصحاب الأسماك الذين يعيشون في حبوب كبيرة في السيطرة على النمو الطحالب انخفضوا أيضاً، مما أدى إلى انتشار الطحالب دون رقابة، مما يعرقل عملية استرجاع المرجان الجديدين.
وتتراجع خسارة الغطاء المرجاني والأسماك المرتبطة به من خلال شبكة الأغذية، مما يؤثر على المفترسات الكبيرة، والسلاحين البحريين، والطيور البحرية التي تعتمد على إنتاجية الشعاب المرجانية، ويتزايد تعرض التنوع البيولوجي العام والسير الإيكولوجي للشعاب المرجانية الكبرى للخطر، مع تحولات تحركها الحرارة تدفع النظام الإيكولوجي إلى دول بديلة أقل نشاطا يسيطر عليها الغا والأنواع المرجانية.
تعقيم المحيطات وتأثيرها على صحة المرجان
العلوم خلف المحيط
وإلى جانب الاحترار، تؤدي زيادة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي إلى تحمض المحيطات - وهي عملية كيميائية ذات آثار شديدة على النظم الإيكولوجية للشعاب المرجانية، وعندما يحل ثاني أكسيد الكربون في مياه البحر، فإنه يستجيب لحامض الكربون الذي يفصل بين الأوعية الكربونية وأيون الهيدروجينية، ويخفض مستوى الهيدروجين في المحيط ويقلل من توافر الايونات الكربونية.
إن الأورام الكربونية ضرورية للكورال وغيرها من الكائنات المحسوبة لحسابات بناء هياكلها وقذائفها الكربونية، ومنذ الثورة الصناعية، انخفضت كمية مياه المحيطات بمقدار 0.1 وحدة تقريبا، مما يمثل زيادة في الحموضة بنسبة 30 في المائة، مما يهدد السلامة الهيكلية والقدرة على النمو للشعاب المرجانية في جميع أنحاء العالم.
The Intergovernmental Panel on Climate Change] projects that by 2100, ocean carbonate saturation levels in many regions will fall below thresholds needed for effective coral calcification, undermining reef formation and maintenance.
Impacts on Coral Growth, Reproduction, and Reef Resilience
وقد لاحظت البحوث المتعلقة بالشعاب المرجانية الكبرى انخفاضا في معدلات حساب المرجان التي تبلغ نحو 14 في المائة منذ عام 1990، وهو ما يرتبط بالتحمض المستمر، وانخفاض نتائج الحساب في هياكل المرجان ذات أضعف وأضعف من حيث الكبريتات التي تكون أكثر عرضة للضرر العاصف والهباء الأحيائي من جراء الكائنات الحية المملة مثل السبنغ والديد.
كما يؤثر التضحية تأثيراً سلبياً على مراحل الحياة المرجانية المبكرة، فالتسوية الكبيرة التي تلحق بها الطوق المرجانية المتحررة الاصطناعية ببراعات وتبدأ في النمو أقل نجاحاً في ظل ظروف منخفضة من الصحة، وهذا يضر بقدرة إعادة التدفئة من الشعاب المرجانية، وخاصة بعد التبيض أو التلف العاصف.
وفي إطار مختبر طبيعي في جزيرة شجرة واحدة، حيث يُعد ثاني أكسيد الكربون البركاني سيناريوهات لتحمض المستقبل الميكرف، قام العلماء بتوثيق تخفيض الغطاء المرجاني بنسبة 40 في المائة، وتحول نحو السيطرة من جراء عدم حساب الطحالب السائلة، وتبدو هذه النتائج مستقبلاً مروعاً يمكن فيه للشعاب المرجانية أن تُجمع بشكل متزايد الموائل التي يهيمن عليها الزُغال، مما يفقد التعقيد الهيكلي والتنوع البيولوجي اللذين يميزان بالشعاب الصحية.
المضاعفات المترابطة: التلوث، الصيد المفرط، ومناسبات الطقس القصوى
ويزيد الاحترار العالمي من تفاقم التوترات المحلية والإقليمية المتعددة التي تقوض مجتمعة صحة الشعاب المرجانية، ويزيد من كثرة المغذيات الناجمة عن الزراعة والتنمية الساحلية وإزالة الغابات زيادة النيتروجين والفوسفور في مياه الشعاب المرجانية، ويعزز البلوغات ويقلل من نوعية المياه، ويزيد من الاضطرابات ويحد من التغلغل الشمسي الضروري في التخثر الضوئي.
وهذه الظروف المتدهورة تزيد من قابلية الإصابة بالمرض الشعابي للأمراض مثل متلازمة البيض وأمراض العصابات السوداء، التي طفح كلاهما في الشعاب المرجانية الكبرى منذ التسعينات، وقد تضاعف انتشار الأمراض ثلاث مرات، حيث تعمل المياه الصالحة للاحترار ونوعية المياه السيئة على نحو متلازم لتسهيل تفشي الأمراض.
ويؤدي الإفراط في الصيد، ولا سيما الأنواع السمكية العشبية، إلى الحد من الضغط الرعي الطبيعي على الطحالب، مما يسمح بالطحالب التنافسية لاكتظاظ المرجانيات ويعرقل انتعاشها، وبالتالي فإن تخفيض عدد الأسماك الرئيسية يعطل التوازن الإيكولوجي والقدرة على التكيف.
وعلاوة على ذلك، كثف تغير المناخ الأعاصير المدارية في كل من التردد والشدة، حيث تغذي درجات حرارة المحيط الموارنة عواصف أقوى، مما يلحق أضرارا مادية بمباني الشعاب المرجانية من خلال أعمال الموجات والحطام، فعلى سبيل المثال، أصابت سيكلون ديبي في عام 2017 أجزاء من الـ GBR أضعفها بالفعل التنظيف، مما يضاعف من الوفيات بين المرجان وفقدان الموئل.
ويبرز الأثر التراكمي لهذه الإجهادات التآزرية الحاجة الملحة إلى نهج الإدارة المتكاملة التي تعالج تغير المناخ العالمي والضغوط البيئية المحلية على حد سواء لتعزيز قدرة الشعاب المرجانية على التكيف.
دراسات حالة من قضيّة رافعة الحاجز العظيم
القطاع الشمالي: نُظرة الخسائر في الأرواح
The northern sector of the Great Barrier Reef, encompassing reefs north of Port Douglas, experienced the most severe coral mortality during the 2016 bleaching event. Surveys by the Great Barrier Reef Marine Park Authority] reported that coral cover on some reefs droppedmeted from approximately 50% to less than 5% within months.
وقد تُظهر هذه الأنواع من الكائنات الحية التي تشكل موائل فرعية معقدة، والتي تُعاني من وفيات شبه كاملة في هذه المنطقة، بينما تُظهر أنواعاً أكثر كثافة وأبطأ مثل ] من حيث الحجم، رغم أن الظروف المحلية قد تُحدّ من تغير المناخ، وتُظهر آثاراً بعيدة وشديدةً نسبية على المناخ.
وقد كان الانتعاش في القطاع الشمالي بطيئاً وغير كامل، ففي عام 2023، لم يرتد الغطاء المرجاني إلا جزئياً، وتحول المجتمع المحلي إلى أنواع أقل تعقيداً من المرجان، مما قلل من نوعية الموئل بالنسبة للحيوانات المرتبطة بالشعاب المرجانية، وله آثار على الوظيفة الإيكولوجية الطويلة الأجل والقدرة على التكيف.
المنطقة الوسطى والجنوبية: مجموعات من القدرة على التكيف والإنعاش
وقد تحسنت الشعاب المركزية والجنوبية من نوع GBR إلى حد ما خلال تلال عامي 2016 و2017، وذلك جزئياً بفضل تربّي المياه المبردة على الصعيد المحلي وارتفاع الغطاء السحابي الذي أدى إلى تخفيف الضغط الحراري، ولاحظ الباحثون أن السكان الذين يعيشون على قيد الحياة من Acropora] المرجان التي تصرفت كمصادر larval sources، مما ييسر إعادة استعمار المناطق المتضررة.
ففي الفترة بين 2018 و 2022، شهدت بعض الشعاب المرجانية المركزية للزراعة المحتوية على نوع من أنواع الشعاب المرجانية زيادات تبلغ نحو 10 في المائة، مما يدل على إمكانية الانتعاش الطبيعي في ظل ظروف مواتية، وعلى سبيل المثال، أظهرت جزر كيبل قدرة على التكيف بسبب تعرضها للإجهاد الحراري المعتدل، وجودة جيدة للمياه، ووفرة من الأسماك التي تتحكم بفعالية في المنافسين للجال.
غير أن أحداث التنظيف اللاحقة التي وقعت في عام 2020 و2022 قد أعاقت التقدم، مما أدى إلى تدني التوازن المحفوف بين الانتعاش والإجهاد المتكرر، وتبرز هذه النتائج الدور الحاسم لإدارة الإجهادات المحلية مثل نوعية المياه وضغوط الصيد لتعزيز قدرة الشعاب المرجانية على التكيف مع التخفيف من حدة المناخ على الصعيد العالمي.
التكييف الوراثي والمساعدة في التطور: الحدود العلمية الناشئة
وقد كشفت البحوث العلمية بشأن الشعاب المرجانية الكبرى عن أدلة واعدة على وجود سكان قرين يُظهرون تفاوتا جينيا في التسامح الحراري، وبعض الشعاب المرجانية الموجودة في الشاطئ، التي تتعرض بطبيعة الحال لدرجات حرارة أكثر وأكثر تغيرا، ومأوى " المرجانيات المؤمنة " القادرة على البقاء على مستويات الضغط الحراري التي تثبت أنها قاتلة للمستعمرات الأخرى.
وقد شرع باحثون في المعهد الأسترالي للعلوم البحرية في برامج إنجابية انتقائية تقطع بين أنواع المجين الأكثر حساسية لإنتاج مبيد للارتباك أفضل تكييفا مع ظروف الاحترار في المستقبل، وهذا النهج، إلى جانب تقنيات " التطور المدعم " التجريبية، ينطوي على زراعة سلالات من النسيج الفلكي للحرارة وتحفيز قرى الأحداث لتعزيز قدرتها على تحمل الصدمات الحرارية.
وقد أظهرت التجارب الأولية تحسن معدلات البقاء تحت درجات الحرارة المرتفعة، مما يوفر الأمل في زيادة عمليات التكيف الطبيعي، ومع ذلك، فإن توسيع نطاق هذه التدخلات من أجل إعادة التعبئة على نطاق واسع لا يزال يشكل تحديا لوجستيا وإيكولوجيا هائلا، مما يتطلب مزيدا من البحث وتقييما دقيقا للمخاطر.
استراتيجيات الحفظ والتخفيف
المناطق المحمية البحرية والزاوية من أجل قدرة النظم الإيكولوجية على التكيف
وتستفيد الشعاب المرجانية الكبرى من أحد أشمل شبكات العالم من المناطق البحرية المحمية، التي تغطي حوالي 33 في المائة من الشعاب في المناطق " التي لا توجد فيها " والتي يحظر فيها صيد الأسماك والأنشطة الاستخراجية، وتساعد هذه المناطق على الحفاظ على عدد كبير من الأسماك، بما في ذلك الأعشاب الأساسية لمراقبة النمو الطحالب، مما يدعم الانتعاش المرجاني بعد الاضطرابات.
وقد أظهرت الدراسات أن برامج العمل المتعددة الأطراف ذات الكتلة الحيوية العالية في الأسماك والتنوع تبرهن على تعزيز قدرة المرجان على التكيف، مع تحقيق انتعاش أسرع بعد أحداث التبيض والعواصف، كما أن التحديد الفعال للمناطق الذي يحمي الموائل الحيوية مثل أسرة البحار وأشجار المانغروف يزيد من تعزيز وظيفة النظام الإيكولوجي والربط داخل نظام الشعاب المرجانية.
بيد أن برامج العمل المتعددة الأطراف لا تستطيع وحدها وقف العوامل الأساسية لتناقص حرارة وتحمض الشعاب المرجانية، وفي حين توفر ملاجئ حرجة وتشتري وقتاً، فإن بقاء الشعاب المرجانية على المدى الطويل يتوقف على الجهود العالمية الرامية إلى خفض انبعاثات غازات الدفيئة إلى جانب الإدارة المحلية.
تحسين نوعية المياه: معالجة التلوث البري
ويمثل تخفيض المغذيات ومبيدات الآفات ورش الرواسب من المصيد المتاخمة عنصراً رئيسياً من عناصر خطة تحسين نوعية المياه لعام 2050 ]، وهي مبادرة تعاونية من جانب الحكومات الأسترالية وكوينزلاند، وتعزيز الممارسات الزراعية - بما في ذلك تطبيق الأسمدة الاصطناعية، وعناصر الغطاء النباتي المميت، وتدابير مكافحة التحات التي انخفضت تقريباً منذ عام 2013
وتخفض ظروف المياه الأنظف انتشار الأمراض المرجانية وتحسن معدلات التعافي المرجاني بعد التبيض، واستمرار الاستثمار والابتكار في إدارة الصيد أمر حيوي، خاصة وأن تغير المناخ يغير أنماط سقوط الأمطار ويكثف الأحداث الجوية البالغة الشدة، مما قد يزيد من حجمها.
جهود إعادة تأهيل الشعاب المرجانية وإعادة تأهيلها
وتتزايد استخدام مبادرات الإصلاح النشطة في مجال الشعاب المرجانية الكبرى كتدابير وقفية لدعم قدرة الشعاب على الصمود والتنوع البيولوجي في المواقع الحرجة، وتشمل التقنيات شظايا المرجان التي تزرع في دور الحضانة قبل زرعها في الشعاب المرجانية المتدهورة - تعزيز الاستيطان في مجال التوسع الزراعي لتعزيز التجنيد الطبيعي، وزرع نماذج أحيائية مراعية للتسامح الحراري.
وقد نجح برنامج الأثاث كوري، وهو شراكة بين مشغلي السياحة والعلماء، في تخطيط آلاف الشظايا المرجانية حول منطقة كيرنز، مما يدل على جدوى إعادة النشاط على نطاقات صغيرة، وفي حين أن هذه الجهود يمكن أن تعزز محليا الغطاء المرجاني ووظيفتها الإيكولوجية، فإنها مكلفة وكثيفة العمالة، مع إعادة تأهيل حتى سداسي واحد قد يتطلب ملايين الدولارات.
وبالتالي، فإن إعادة الإنتاج تعتبر على أفضل وجه تكملة للحد من الانبعاثات العالمية والإدارة الشاملة للشعاب المرجانية وليس بديلا عنها.
Global Climate Action: The Imperative to Reduce Emissions
إن مصير الشعاب المرجانية الكبرى والشعاب المرجانية في العالم كله يتوقف على مسار انبعاثات غازات الدفيئة العالمية، وحتى في إطار هدف اتفاق باريس المتمثل في الحد من الاحترار إلى 1.5 درجة مئوية فوق المستويات السابقة للصناعة، يتوقع أن تنهار الشعاب المرجانية تدهورا شديدا، وتهدد اتجاهات الانبعاثات الحالية، التي يتوقع أن تبلغ درجة حرارة 2.5 إلى 3 درجات مئوية أو أعلى بحلول منتصف القرن، الوفيات شبه الكلية للنظام الإيكولوجي.
ومن الضروري إجراء تخفيضات عاجلة وكبيرة في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، مقرونة بتطوير ونشر تكنولوجيات الانبعاثات السلبية، للحفاظ على النظم الإيكولوجية للشعاب المرجانية، وسيكون التعاون الدولي والسياسات المناخية الطموحة وإدماج المعارف العلمية في عمليات صنع القرار أمراً بالغ الأهمية للتخفيف من أسوأ آثار تغير المناخ على الشعاب المرجانية.
وبالإضافة إلى خفض الانبعاثات، سيكون من الضروري دعم قدرة الشعاب المرجانية على التكيف من خلال الإدارة التكييفية والبحث وإعادة الاستعادة من أجل التخفيف من التحديات المقبلة وحماية الشعاب المرجانية للأجيال المقبلة.