حدثت تحولات كبيرة في العوالق النباتية في القارة القطبية الجنوبية بين عامي 1997 و2023، وفقًا لبحث حديث نُشر في طبيعة تغير المناخ (يوليو 25 ، 2025). التغيرات المناخية يتسبب في تغير هذه الكائنات الدقيقة، التي تُشكل أساس الشبكة الغذائية في المحيط الجنوبي، وذلك بشكل أساسي من خلال تغير أنظمة الجليد البحري. الدراسة، التي قادها ألكسندر هايوارد ل المعهد الدنماركي للأرصاد الجوية، تم جمع 14,824 عينة صبغة في الموقع مع وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) بيانات الأقمار الصناعية لرسم خرائط للتغيرات طويلة المدى. تُظهر النتائج انخفاضًا في أعداد الدياتومات وزيادة في أعداد الهابتوفيت والكريبتوفيت، مع تحول ملحوظ في النظام البيئي بعد عام ٢٠١٦ تزامنًا مع تسارع فقدان الجليد البحري.
مكمل الطبيعة تؤكد دراسة التغيرات المفاجئة في أنتاركتيكا أن هذه التغيرات جزء من تحول أوسع للنظام البيئي. قد تُضعف هذه التحولات في العوالق النباتية في أنتاركتيكا وديناميكيات تغير المناخ دور المحيط في تخزين الكربون في حين يؤدي ذلك إلى زعزعة استقرار شبكات الغذاء.
ما هي التغيرات التي تم رصدها في العوالق النباتية في القارة القطبية الجنوبية؟
توثق الأبحاث إعادة هيكلة العوالق النباتية على طول الجرف القاري ومناطق الجليد البحري الموسمية.
- الدياتومات: فقدت 31 في المائة من متوسطها المناخي، أو 0.32 ملغ كلورو-أ م⁻³.
- هابتوفيت:زاد بمقدار 0.08 ملغ كلورو-أ م⁻³.
- كريبتوفيتيس:وردة من 0.23 ملغ كلورو-أ م⁻³.
وكانت هذه التغييرات ذات دلالة إحصائية في أكثر من 70% من المناطق المدروسة.
الشكل: اتجاهات العوالق النباتية في القارة القطبية الجنوبية (1997-2023) توضح (أ) الوفرة النسبية للطحالب الدياتومية، والهابتوفيت، والكريبتوفيت؛ (ب) الاختلافات الإقليمية في الكلوروفيل أ؛ (ج) الاتجاهات قبل عام 2017 وبعده؛ و(د) عواقب فقدان الجليد البحري بعد عام 2016. المصدر: الطبيعة
لقد حدثت نقطة تحول في حوالي شهر ديسمبر 2016. قبل هذا، انخفضت نسبة الدياتومات عند -0.03 ملغ كلورو-أ م⁻³ سنة⁻¹، بينما ازدادت نباتات الهابتوفيتس بشكل مطرد. بعد عام ٢٠١٦، انتعشت نباتات الدياتومات بشكل طفيف، لكن نباتات الكريبتوفيتس توسعت بشكل كبير عبر ما يقرب من المياه القطبيةوكانت خسائر الدياتوم ملحوظة بشكل خاص في بحر روس وخليج بريدز، في حين شهدت منطقة غرب القارة القطبية الجنوبية انخفاضات مستمرة حتى بعد عام 2017.
اقرأ أيضا: كيف تُعيد تكنولوجيا المناخ تصميم المدن لمستقبل خالٍ من الانبعاثات الكربونية
كيف ترتبط هذه التحولات بالجليد البحري؟
تركيز الجليد البحري (SIC) برزت باعتبارها المحرك الأقوى لتغير العوالق النباتية، موضحة 31% من تباين استرداد الدياتوم و 21% من النباتات الخفية تزيد.
- ما قبل 2017:ارتفاع مستوى الجليد البحري أدى إلى الحد من الضوء والمغذيات، وقمع الدياتومات.
- بعد 2016:أدى فقدان الجليد البحري السريع إلى خلق فرص لنمو العوالق النباتية الأصغر حجماً، في حين انتعشت الدياتومات في المناطق المحلية.
تؤكد بيانات الأقمار الصناعية أن الدياتومات كانت مدعومة بـ SIC مرتفع (>75٪)، وأن SIC المعتدل فضل الهابتوفيت، وأن الاختلافات الإقليمية أثرت على ديناميكيات النظام البيئي. أغسطس ٢٠١٥ الطبيعة ويعزو التحديث هذه الخسائر في الجليد البحري مباشرة إلى الاحتباس الحراري الناجم عن أنشطة الإنسان، مما يعزز دور تحولات العوالق النباتية في القارة القطبية الجنوبية وتغير المناخ في تشكيل النظم البيئية.
الشكل: الاتجاهات البيئية عبر الجرف القاري القطبي الجنوبي ومنطقة الجليد البحري الموسمية (1997-2023). المصدر: الطبيعة
| مجموعة العوالق النباتية | التغير الإجمالي (1997-2023، ملغ كلورو فلورو الميثان-أ م⁻³) | الاتجاه قبل عام 2017 (ملجم كلورو-أ م⁻³ سنة⁻¹) | اتجاه ما بعد عام 2017 (ملغ كلورو فلورو مXNUMX/سنة) | رف ذو تغيير كبير |
|---|---|---|---|---|
| الدياتومات | -0.32 (انخفاض بنسبة 33%) | -0.03 | 0.09+ | 80% |
| هابتوفيت | 0.08+ | 0.031+ | -0.02 | 82% |
| كريبتوفيتيس | 0.23+ | 0.07+ | 70% |
المصدر: هايوورد وآخرون، 2025؛ تم التحديث باستخدام بيانات الأقمار الصناعية حتى منتصف عام 2025
اقرأ أيضا: انهيار الجليد البحري في أنتاركتيكا مرتبط بارتفاع مفاجئ في ملوحة المحيط
ما هي العواقب على شبكات الغذاء البحرية؟
قد تؤدي التغيرات في تركيب العوالق النباتية إلى اختلال النظام البيئي الذي يعتمد على الكريل. تُعدّ الدياتومات المصدر الغذائي الرئيسي لكريل القطب الجنوبي (Euphausia superba)، والتي بدورها تدعم طيور البطريق والحيتان والفقمات.
- يؤدي تناقص أعداد الدياتومات إلى انخفاض توافر الكريل.
- يتم تفضيل الحلقات الميكروبية من خلال زيادة النباتات الخفية والنباتات اللمسية، والتي تنقل الطاقة بشكل أقل فعالية إلى أعلى السلسلة الغذائية.
- قد تصبح أعداد الحيوانات المفترسة أقل استقرارًا مع زيادة أعداد السالب وانخفاض أعداد الكريل.
يحذر تحديث أغسطس 2025 الصادر عن قسم القارة القطبية الجنوبية الأسترالية من أن استمرار تغيرات العوالق النباتية قد يؤدي إلى تضخيم التنوع البيولوجي ومخاطر مصايد الأسماك في المحيط الجنوبي.
كيف يمكن أن يتأثر تخزين الكربون؟
تلعب الدياتومات دورًا كبيرًا في عزل الكربون بسبب قشورها السيليكاية، التي تغرق بسرعة وتنقل الكربون إلى أعماق المحيط. تقل كفاءة مضخة الكربون البيولوجية عند انخفاض مستواها، بينما تتمتع العوالق النباتية الصغيرة بفرصة أكبر لإعادة تدويرها على السطح.
يشير الاتجاه العام نحو الأنواع الأصغر حجمًا إلى انخفاض انبعاثات الكربون، على الرغم من أن تعافي الدياتومات بعد عام ٢٠١٦ يوفر بعض الراحة. يهدف مشروع Phyto-CCI، الذي أطلقته وكالة الفضاء الأوروبية عام ٢٠٢٥، إلى رصد هذه الديناميكيات وتحسين حسابات مساهمة المحيط الجنوبي في أحواض الكربون العالميةويسلط هذا الرابط بين تحولات العوالق النباتية في القارة القطبية الجنوبية وتغير المناخ الضوء على مدى الحاجة الملحة إلى الرصد.
اقرأ أيضا: قد يصل الغطاء الجليدي في أنتاركتيكا إلى نقطة الانصهار غير القابلة للعكس حتى لو انعكس الاحترار
ما هي العوامل البيئية خارج نطاق الجليد البحري المؤثرة؟
يعتبر الجليد البحري عاملًا مهمًا، لكنه ليس العامل الوحيد:
- توفر الحديد: ينخفض إلى <0.4 نانومول/لتر مما يشكل ضررًا على الدياتومات، التي تحتاج إلى كميات أكبر من العناصر الغذائية.
- المياه الدافئة: تتغير ديناميكيات الضوء والمغذيات عن طريق تحول أعماق الطبقة المختلطة وارتفاع درجات حرارة السطح.
- القوة الجوية:الرياح القوية وارتفاع مستويات المغذيات تؤثر على استجابات العوالق النباتية.
تُظهر التحليلات متعددة المتغيرات ازدهار الدياتومات في ظل ارتفاع مستويات الحديد وSIC، بينما تنجح الهابتوفيتات والكريبتوفيتات في ظروف أكثر دفئًا وانخفاضًا في الحديد. تعكس هذه التفاعلات المعقدة التأثير الأوسع لتحولات العوالق النباتية في أنتاركتيكا وتغير المناخ عبر متغيرات بيئية متعددة.
الشكل: الروابط بين الظروف البيئية والنباتات العوالق في القارة القطبية الجنوبية من عام 1997 إلى عام 2023. المصدر الطبيعة
الأسئلة الشائعة
1. ما هو الدور الذي تلعبه الدياتومات في تخزين الكربون?
إنها تعمل على تعزيز عملية الحجز على المدى الطويل من خلال الغرق بسرعة، على عكس العوالق النباتية الأصغر حجمًا، مما يجعلها أساسية لفهم تحولات العوالق النباتية في القارة القطبية الجنوبية وتغير المناخ.
2. كيف أثر فقدان الجليد البحري منذ عام 2016 على المجتمعات؟
وقد أدى ذلك إلى انتعاش طحالب الدياتوم في بعض المناطق ولكنه سمح للطحالب الخفية بالتوسع عبر المياه القطبية.
3. هل هذه التغييرات دائمة؟
تشير الانعكاسات الجزئية التي حدثت بعد عام 2016 إلى أن التعافي ممكن، ولكن الانحباس الحراري المستمر قد يعمل على ترسيخ هيمنة الأنواع الأصغر حجماً.
4. ما هي المراقبة التي تتم؟
توفر أقمار Phyto-CCI التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية الآن تتبعًا في الوقت الفعلي لنتائج المشروع المتعلقة بالنظام البيئي والمناخ.
اقرأ أيضا: ما يمكن أن تُعلّمنا إياه الحيوانات الدقيقة في أنتاركتيكا حول مقاومة البرد
0 تعليقات