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

آليات الارتفاع على مستوى البحر وآثار التنوع البيولوجي

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

وبالنسبة للتنوع البيولوجي البحري، فإن معدل التغير مهم بقدر ما هو حجمه، إذ أن العديد من أنواع المياه الساحلية والضحلية لديها قدرات محدودة على التفريق 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

(أ) توجد غابات رشاشات وزراعة مانغروف في نطاق ضيق من الارتفاع بين مستوى البحر المتوسط والجزر المرتفعة، ونظراً لارتفاع مستوى البحار، يجب أن تتراكم هذه النظم إما رسوباً رأسياً أو مهاجراً داخلياً، حيث لا يكفي الإمداد بالرواسب أو حيث تُدرَّع السواحل بواسطة جدران بحرية ورؤوس سائبة، تغرق نتيجة لذلك فقدان موئل حرج للأنواع،

ففي 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، يمكن أن تختفي نسبة تصل إلى 30 إلى 40 في المائة من المرشات الملحية بحلول عام 2100.

الشعاب المرجانية و "لعبة السائل" من الضوء والارتداد

والشعاب المرجانية معرضة بوجه خاص لارتفاع مستوى سطح البحر لأن معدلات نموها محدودة، ففي حين أن بعض المرجان يمكن أن تنمو رأساً بمعدلات مماثلة لارتفاع مستوى سطح البحر (1-10 ملم في السنة)، فقد أضعف الكثيرون بسبب أحداث التبيض، وتحمض المحيطات، والتلوث، ومن ثم فإن الاختناق الرئيسي هو الاضطرابات: زيادة الارتفاع في عمق الرواسب وتقلص التآكل في الصورة.

وعلاوة على ذلك، فإن ارتفاع مستوى مياه البحار يزيد من حدة الطاقة الموجية في الشعاب المرجانية، مما يؤدي إلى زيادة التآكل والتشتت، وهذا يزعزع استقرار الهيكل الثلاثي الأبعاد الذي يوفر الموائل لآلاف الأسماك والأنواع غير المترية، ويقلل فقدان تعقيد الشعاب المرجانية 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، مثلاً، إلى ارتفاع، بينما قد تصبح المناطق البرية سابقاً متقاطعة أو شبه عسكرية، وهذه المناطق المغمورة حديثاً تُستعمر في البداية بأنواع من الطحالب والأنواع، مما يمكن أن يتسامح مع الظروف المتغيرة.

وقد تكون لهذه التحولات آثار مسببة للاختناق، فعلى سبيل المثال، قد يؤدي توسيع غابات المانغروف إلى مرمشات الملح عالية الارتفاع 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 العامين والداخليين.

Species Migration and Adaptation

الحركة الأفقية والحرفية

In response to changing environmental conditions, many marine species are shifting their distributions poleward or into deep 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 تعيش على الجرف القاري قد تُجبر على الحصول على مياه أعمق مع ارتفاع الأعماق السفلية مقارنة بارتفاع سطح البحر، غير أن المياه الأعمق كثيرا ما تكون أكثر برودة وتخفض مستويات الأكسجين، وتُعرض قيودا فيزيائية، ويؤثر تأثير " البسكويت العميق " بشكل خاص على الأنواع الشقية الصغيرة المحددة، مثل الأسماك.

التكيف

وتظهر بعض الأنواع قدرة تكيفية ملحوظة من خلال البلاستيك النباتي أو التطور السريع، فعلى سبيل المثال، فإن سكان فضة المحيط الأطلسي (]Menidia menidia) قد أظهروا تحولات قابلة للأخشاب في درجة الحرارة على بضعة أجيال، وبالمثل، يمكن لبعض الأنواع المرجانية أن تعدل مجتمعاتها المحلية المحلية المحلية المحلية المتميزة من الطحالب بحيث تتسامح على نحو أفضل مع ارتفاع مستويات المياه الدافئة.

وعامل الحد الحاسم هو توافر نقاء المناخ - المناطق التي تظل فيها الظروف المحلية ضمن 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 الأحياء، ويقلل من موثوقية هذه الملاجئ.

المنافسة والأنواع الغازية

ومع تحول الأنواع من نطاقاتها، فإنها تواجه منافسين جدد ومفترسين ومفترسين، مما قد يؤدي إلى تغييرات في تكوين المجتمعات المحلية وإنشاء أنواع غزاة تفوق مثيلاتها 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 لأمريكا 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 فعال نشط من مجالات البحث، 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، وقد يؤدي زيادة الخلط الرأسي في المياه الساحلية الضحلة إلى زيادة المغذيات، مما قد يؤدي إلى زيادة حجم إنتاجية البنفسج في البانتون، وعلى العكس من ذلك، فإن زيادة التضليل في المياه الخارجية قد تقلل من ارتفاع المغذيات، وتخفض الإنتاجية، ويتغير الأثر الصافي على الصعيد الإقليمي، وعلى سبيل المثال، فإن بعض المصابيح التي تخسر المزيد من الأنقاضى نتيجة لفقدان في أعالي البحار

وتتحول مجتمعات زوبلانكتون المحلية في تكوينها ووفرتها، مما يؤثر على النجاح الحثيث في صيد الأسماك الزهرية وبالتالي على قوة التجنيد، ففي شمال الأطلسي، على سبيل المثال، أصبح التراجع الشمالي لوسط المحيط المائي البارد Calanus finmarchicus - وهو مصدر غذائي حرج للكودس.

الديناميكية المهيأة - بري

ومع تغير الموائل، فإن معدلات الالتقاء بين المفترسين والفريسة، وقد يؤدي فقدان الموائل الثلاثة الأبعاد المعقدة مثل أسرة العشب البحري والشعاب المحار إلى الحد 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، يمكن أن يؤدي التوسع في الأنواع غير الأصلية إلى ظهور مفترسات جديدة لا تتكيف مع الظواهر الأصلية، فعلى سبيل المثال، فإن حركة التفسخ الرئوي المفترسة في المناطق الساحلية المتجمدة () قد تغيرت شبكات الأغذية في المياه الساحلية الأوروبية، متنافسة مع ارتفاع معدلات حرارة الأسماك في مدخلات المناطق.

التغذية في صناعة المغذيات والتغذية الحيوية

ويؤثر ارتفاع مستوى سطح البحر على تسارع الكربون والنيتروجين 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 وفقيرة، يمكن أيضاً إطلاق الكربون المخزن إلى عمود المياه، مما يسهم في التحميل المحلي ويحتمل أن يؤدي إلى حدوث تغير في توافر المواد الغذائية.

وتؤثر هذه التغيرات الكيميائية الحيوية على نمو البانتوبانتون والكروملوغا، التي تؤثر بدورها على مستويات غذائية أعلى، 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 الغد.

آثار سلسلة 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 القوارير أو الشوارع، بعموم أكثر تسامحاً مع تحول منطقة المد والجزر عمودياً، ففي البحر الأبيض المتوسط، مثلاً، فإن نماذج النمو البحري المتوطنة () التي تشهد ارتفاعاً حرجياً في المحيطات().

وقد ظهرت بالفعل الانكماشات الراقصة لعدة أنواع من الطيور البحرية التي 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 تقلصت بنسبة تصل إلى الثلث في بعض المناطق المدارية في إطار توقعات متوسطة لارتفاع مستوى البحر.

جيم - المكاسب والخسائر الإقليمية للتنوع البيولوجي

وفي حين أن بعض الأنواع تختفي من بعض المواقع، فإن أنواعا أخرى قد تتوسع إلى مناطق جديدة، مما قد يؤدي إلى زيادة التنوع البيولوجي المحلي، فعلى سبيل المثال، أدت هجرة أحواض الأسماك في المياه الحارة إلى إثراء حيوانات بحر الشمال في العقود الأخيرة، إلا أن هذه المكاسب الصافية في مجال غناء الأنواع كثيرا ما تخفي فقدان الأنواع الممتدة الباردة التي تتراجع إلى ارتفاع خطوط العرض أو المياه العميقة، وقد يكون للمجتمعات الناشئة عنها تنوع عام ولكن 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 ولكنها 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 تنخفض، تواجه عدم اليقين. ويمكن أن تؤدي حماية السواحل، التي توفرها الشعاب والأراضي الرطبة، إلى انخفاض مع تدهور هذه النظم الإيكولوجية.

استراتيجيات الحفظ والإدارة

حماية وإعادة بناء المستوطنات 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 التكيف، 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 يكون التراجع المنظم - الذي يسمح بدخول السواحل إلى مناطق الهجرة في الأراضي - استراتيجية رئيسية، ولكن يتطلب تنمية الأراضي.

ويمكن أن تكون المناطق المحمية البحرية 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، رغم 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 المنحرف التي تعوق مرور الأسماك.

Reducing Greenhouse Gas Emissions

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 العالمية، 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 شبكة الأغذية، والدورات البيوجية الحيوية 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 المستقبل في توقع هذه التغيرات الضيقة وتنفيذ الاستراتيجيات التي تحافظ على قدرتها على القدرة على التكيف.