El Niño

ميرفت ساهر · 22 يونيو 2023

منظر جوي لPalmyra Atoll. الائتمان: © 2023 KAUST ؛ ريتشارد بروكس
لقد وجد العلماء أن العمليات الفريدة للمحيطات أثناء أحداث النينيو يمكن أن تساعد الشعاب المرجانية على النجاة من الإجهاد الحراري الناجم عن تغير المناخ. على وجه التحديد ، يجلب التيار المعاكس الاستوائي الشمالي المعزز أثناء ظاهرة النينيو مياهًا أكثر برودة وغنية بالمغذيات لبعض الشعاب المرجانية ، مما يساعدها على مقاومة التبييض الناجم عن الحرارة. النتائج يمكن أن تفيد في استراتيجيات الحفظ المستقبلية للشعاب المرجانية.

تظهر موجات الحر البحرية كأثر رئيسي لتغير المناخ وتشكل تهديدًا كبيرًا بشكل خاص للشعاب المرجانية التي تشكل العمود الفقري للشعاب المرجانية. حدد الباحثون الآن ظاهرة يمكن أن تساعد مديري الشعاب المرجانية على التخطيط والعمل بشكل أفضل من أجل المستقبل.

كل بضع سنوات ، ينشأ نمط المناخ الدوري المسمى El Niño في المحيط الهادئ الاستوائي ، مما يتسبب في تغيرات كبيرة في الرياح والطقس ودرجات حرارة المحيط. من أبريل 2015 إلى مايو 2016 ، شهد وسط المحيط الهادئ واحدة من أقوى أحداث النينيو المسجلة على الإطلاق.
تعرضت الشعاب المرجانية للتوتر بسبب ارتفاع درجات حرارة المحيط لدرجة أنها تعرضت لتبييض جماعي ، حيث تسبب الإجهاد في طرد الشعاب المرجانية لطحالبها التكافلية وتصبح بيضاء. الآن ، حدد العلماء في كاوست جنبًا إلى جنب مع زملائهم الدوليين عمليات المحيطات المحلية خلال ظاهرة النينيو التي وفرت القوت الذي تشتد الحاجة إليه للشعاب المرجانية في جزيرة تدمر بوسط المحيط الهادئ ، مما أتاح لها ليس فقط البقاء على قيد الحياة ، ولكن بالازدهار. تحسن النتائج التي توصلوا إليها فهم كيف ولماذا تستجيب الشعاب المرجانية بشكل مختلف للإجهاد.

إن بُعد جزيرة بالميرا المرجانية في المحيط الهادئ وحالتها المحمية للغاية تجعلها مختبرًا حيًا مثاليًا لدراسة آثار تغير المناخ على الشعاب المرجانية. الائتمان: © 2023 KAUST ؛ تشاد ويغينز

بشكل حاسم ، تحسين قدرة المديرين ودعاة الحفاظ على البيئة على تحديد الشعاب المرجانية المحمية بشكل طبيعي يمكن أن يشكل الأساس لإعادة توطين الشعاب المرجانية الأكثر تعرضًا لتأثيرات تغير المناخ.

يقول مايكل فوكس ، عالم بيئة الشعاب المرجانية في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية: "لم تكن لدينا أي فكرة أن شيئًا إيجابيًا يمكن أن يأتي من ظاهرة النينيو". "نفس العمليات التي تسببت في موت الشعاب المرجانية في جزر وسط المحيط الهادئ على خط الاستواء أدت إلى ظروف إيجابية في الشمال قليلاً. المفاجأة الحقيقية هي أن شيئًا مفيدًا للشعاب المرجانية حدث خلال مثل هذا النينيو الكبير ".

ميرفت ساهر · 22 يونيو 2023

خلال ظاهرة النينيو ، يضعف تيار المحيط عند خط الاستواء ، مما يقلل من العناصر الغذائية المفيدة التي يتم إحضارها عادةً إلى السطح عندما يتدفق هذا التيار بقوة.
ولكن في الشمال ، وجد فوكس وزملاؤه أن التيار المضاد الاستوائي الشمالي المتدفق باتجاه الشرق ، والذي يضرب الشواطئ الغربية لPalmyra Atoll ، قد تعزز بشكل كبير خلال إلنينيو 2015-16. أدى هذا ، جنبًا إلى جنب مع تطوير طبقة سطح البحر الضحلة حول تدمر ، إلى حركة تصاعدية من المياه الباردة الغنية بالعوالق إلى الشعاب المرجانية بالجزيرة. مكنت هذه العملية الشعاب المرجانية من إدارة الإجهاد الحراري الناجم عن ارتفاع درجات حرارة سطح المحيط.

وجد فوكس وزملاؤه أن نماذج المحيطات أظهرت أن عمليات إنقاذ الأرواح التي حدثت خلال ظاهرة النينيو 2015-16 كانت موجودة أيضًا خلال النينيو الرئيسيين الآخرين اللذين حدثا في نصف القرن الماضي. تشير البيانات إلى أن عمليات المحيط هذه ساعدت الشعاب المرجانية في Palmyra Atollعلى البقاء على قيد الحياة خلال أشد موجات الحر البحرية التي واجهتها في الماضي وقد تستمر في القيام بذلك في المستقبل.

يوضح فوكس أن "موجات الحرارة المرتبطة بظاهرة النينيو هي أكبر تهديد للنظم البيئية للشعاب المرجانية على مستوى العالم". هذه الأحداث لها تأثيرات بعيدة المدى عبر المناطق المدارية ويمكن أن تؤدي إلى وفيات جماعية للشعاب المرجانية في مناطق شاسعة. تحديد الشعاب المرجانية التي لديها فرصة أكبر للبقاء على قيد الحياة خلال هذه الأحداث المتطرفة أمر بالغ الأهمية لفهم مستقبل النظم الإيكولوجية للشعاب المرجانية. "

تثير نتائج الدراسة السؤال التالي: هل هناك أماكن أخرى تتماشى فيها ظروف المحيطات مع ظاهرة النينيو وحيث تعمل الشعاب المرجانية بشكل أفضل مما كان متوقعًا؟

يقول فوكس: "توفر دراستنا خارطة طريق للبحث على نطاق أوسع عن الشعاب المرجانية التي تخالف الاتجاه العالمي للانحطاط". "ستكون هذه المعلومات مهمة للأشخاص في جزر المحيط الهادئ الذين يحاولون تحديد مكان وضع المناطق البحرية المحمية أو التخطيط للمستقبل."

كانت تدمر مناسبة بشكل خاص لهذا البحث ، لأنها جزيرة أمريكية غير مأهولة محمية فيدراليًا ، والتي ، منذ عام 2006 ، كانت موطنًا لمحطة أبحاث صغيرة أنشأتها منظمة الحفاظ على الطبيعة. من خلال دراسة مثل هذا النظام البيئي المعزول ، تمكن فوكس وزملاؤه من تحديد الروابط بين عمليات المحيط وبقاء الشعاب المرجانية التي يصعب عزلها على الشعاب المرجانية التي تأثرت بالبشر.

يوضح جوزيف بولوك ، كبير علماء مرونة الشعاب المرجانية في برنامجي هاواي وPalmyra Atoll التابع لمنظمة الحفاظ على الطبيعة: "تُعد بالميرا أتول مختبرًا حيًا مثاليًا لدراسة تأثيرات تغير المناخ على الشعاب المرجانية ، والأهم من ذلك ، تحديد مفاتيح مقاومة الشعاب المرجانية".
يشرح بولوك: "بعدها وحالتها المحمية للغاية ساعدت الشعاب المرجانية في الحفاظ على سلامتها البيئية ، في حين أن العديد من الشعاب المرجانية في جميع أنحاء العالم قد تراجعت بسبب الضغوط المحلية ، مثل التلوث أو الصيد الجائر". "من خلال مقارنة استجابات الشعاب المرجانية في تدمر بتلك الموجودة في المناطق الأكثر تدهورًا أو اضطرابًا ، يمكن للباحثين عزل وفهم التأثيرات المحددة لتغير المناخ بشكل أفضل."

يخطط مختبر فوكس لعلوم المحيطات البيئية في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية لمواصلة هذا البحث في Palmyra Atoll وتوسيعه ليشمل البحر الأحمر. العمل عبارة عن تعاون بين جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية ، وجامعة بانجور في المملكة المتحدة ، ومعهد سكريبس لعلوم المحيطات والإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي في الولايات المتحدة ، ومنظمة حفظ الطبيعة.

"تدمج مجموعتي علم وظائف الأعضاء وبيئة المجتمع وعلم المحيطات لتحديد الأنماط والعمليات التي ستساعد الشعاب المرجانية على النجاة من تغير المناخ. نحن نستكشف أسئلة مماثلة في البحر الأحمر ونعمل على تحديد العمليات الفيزيائية التي يمكن أن تساعد هذه الشعاب الفريدة على الاستمرار في مثل هذه البيئة القاسية "، كما يقول فوكس.