انخفاض إنتاجية المحيطات مع اشتداد موجات الحر البحرية
يعمل المحيط كمنظم لدرجات حرارة الأرض ومصرف للكربون، حيث يمتص أكثر من 90% من الحرارة الزائدة التي تحبسها غازات الدفيئة. ومع تسارع وتيرة الاحتباس الحراري العالمي، يشهد المحيط ارتفاعًا في درجات الحرارة التي تغير النظم الإيكولوجية البحرية بطرق عميقة. وتكشف دراسة جديدة نُشرت في مجلة Nature عن انخفاضات غير مسبوقة في صافي الإنتاجية الأولية للمحيطات - وهي أساس الشبكات الغذائية البحرية وعزل الكربون - بالتزامن مع موجات الحر البحرية في عام 2023.
يشير مصطلح NPP إلى معدل تحويل العوالق النباتية وغيرها من العوالق ذاتية التغذية للكربون غير العضوي إلى مادة عضوية من خلال عملية التمثيل الضوئي. استخلص الباحثون من اتحاد جامعات لويزيانا البحرية وجامعة جورجيا وجامعة بريمن بيانات مستمدة من 21 عامًا من بيانات الأقمار الصناعية حول لون المحيطات ودرجة الحرارة وتوافر الضوء، حيث قرر الباحثون من اتحاد جامعات لويزيانا البحرية وجامعة جورجيا وجامعة بريمن أن شهر أبريل 2023 شهد انخفاضًا في الإنتاج العالمي من الكربون الطبيعي بنسبة 22% عن المتوسط، حيث انخفض إلى أدنى مستوى له على الإطلاق عند 2.76 بيتامول من الكربون سنويًا. وكشف المزيد من التحليل أن أبرز الانخفاضات في الطاقة الإنتاجية الصافية حدثت في سبتمبر 2023، عندما بلغت درجات حرارة سطح البحر ذروتها خلال موجة حرّ بحرية شديدة.
وكشفت الأنماط المكانية أن الانخفاضات في الإنتاجية الضوئية كانت واضحة بشكل خاص عبر المناطق الاستوائية في المحيط الأطلسي والمحيط الهادئ وكذلك شمال المحيط الأطلسي - وجميعها مناطق تتزامن مع حالات شاذة فوق المتوسط في درجات الحرارة السطحية لحرارة سطح البحر. ولاستكشاف هذا الارتباط، قارن الباحثون سجلات درجات الحرارة المثلى للتمثيل الضوئي (Topt) بين مجتمعات العوالق المهيمنة مع درجات الحرارة السطحية لحرارة سطح البحر المرصودة في سبتمبر. ووجدوا أنه تم تجاوز درجة الحرارة المثلى للتمثيل الضوئي في 65% من مساحة المحيط خلال تلك الفترة، مما يشير إلى أن درجات الحرارة المرتفعة أضعفت معدلات الإنتاج الضوئي الطبيعي من الناحية الفسيولوجية.
وأدى تقسيم البيانات حسب المناطق الأوقيانوغرافية إلى مزيد من التبصر. فقد شهدت المياه السطحية في المحيطات السطحية - المياه العميقة البعيدة عن السواحل - أكثر الانخفاضات الملحوظة في القدرة الإنتاجية الوطنية. حدد تحليل المقاطعات الكيميائية الجيولوجية الحيوية أنماطًا من الانخفاضات غير النمطية في الطاقة الإنتاجية الصافية بدءًا من أبريل/نيسان 2023 عبر المحيط الأطلسي الاستوائي والمحيط الهادئ الاستوائي والدوامة شبه الاستوائية في شمال المحيط الأطلسي. شهد شهر سبتمبر/أيلول 2023 انخفاضًا في هذه المناطق الحيوية بنسبة 23.8-30.2% دون المتوسطات طويلة الأجل في حين ارتفعت درجات الحرارة بشكل متواضع بنسبة 2.5-4%.
وتعقد الدراسة مقارنات مع ظاهرة النينيو القوية لعام 2016، حيث وجدت انخفاضات أكبر في القدرة الصافية في المزيد من المناطق خلال عام 2023. كانت ذروة تذبذب درجات الحرارة السطحية متشابهة أو أعلى في المحيط الهادئ الاستوائي لكلا الحدثين، لكن الانخفاضات في القدرة الصافية كانت متساوية. وهذا يشير إلى أن عام 2023 جلب آلية إضافية مثل ضعف ارتفاع منسوب المياه التي تقلل من توصيل المغذيات. ومع تجاوز درجات الحرارة السطحية لدرجات الحرارة السطحية الآن بانتظام أعلى من القمة عبر امتدادات واسعة من المحيط، تشكل موجات الحرارة البحرية مخاطر جسيمة على إنتاجية المحيطات وانخفاض الكربون حتى تتكيف مجتمعات العوالق.
في أدنى مستوياته في أبريل/نيسان 2023، كان الإنتاج العالمي من المغذيات الصافية أقل بنسبة 25% من إجمالي انبعاثات الوقود الأحفوري السنوية - وهو انخفاض هائل في أنظمة المحيطات ذات الأهمية البالغة لتنظيم المناخ العالمي. إن استمرار تأثيرات الموجة الحارة قد يؤدي إلى تفاقم تأثيرات الحد من المغذيات، وتغيير تركيبة العوالق بطرق تغير من تصدير الكربون. ومع استمرار ارتفاع درجة حرارة المحيطات لعدة قرون، سيؤدي استمرار الانخفاض في الإنتاجية الصافية للمغذيات إلى التأثير على الشبكات الغذائية البحرية وتقليل قدرة المحيطات على امتصاص ثاني أكسيد الكربون، مما يسرع من تغير المناخ. ومع اشتداد الموجات الحرارية البحرية، فإن مراقبة الإنتاج الأولي في سياق ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي أمر ضروري للتنبؤ بالتغيرات المستقبلية في قابلية الأرض للسكنى.
وخلاصة القول، يكشف هذا التحليل الشامل لبيانات الأقمار الصناعية عن انخفاض غير مسبوق في إنتاجية المحيطات مدفوعًا بالدفء الشاذ لموجة الحر البحرية لعام 2023. يمتص المحيط أكثر من 90% من الحرارة الزائدة الناتجة عن النشاط البشري، لكن قدرته على العمل كمنظم للمناخ تعتمد على ازدهار العوالق النباتية. ومع اقتراب الظروف الأكثر سخونة من نطاقات درجات الحرارة المثلى في جميع أنحاء العالم، يؤكد انخفاض الإنتاجية النباتية الوطنية على الحاجة الملحة لكبح انبعاثات غازات الاحتباس الحراري وحماية دور المحيطات في دورة الكربون العالمية.
المرجع (المراجع)
-
انخفاض صافي الإنتاج الأولي للمحيطات المتزامن مع موجة الحر 2023 مارشال دبليو بولز وسامانثا ب. جوي ومايكل شولتز وماتياس زابل وكاي أوي: https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-4014371/v1
انقر على TAGS للاطلاع على المقالات ذات الصلة :
الكربون | تغير المناخ | البيئة | المحيط | المجتمع | الكربون | تغير المناخ | البيئة | المحيط | المجتمع
- Green turtle bounces back from brink in...
on October, 2025 at 8:01 am - 'How growing a sunflower helped me fight anorexia'
on October, 2025 at 5:04 am - Fossil found on Dorset coast is unique 'sword...
on October, 2025 at 12:20 am - Naked mole rats' DNA could hold key to long life
on October, 2025 at 6:06 pm
