تحمض المياه الساحلية بمعدل ينذر بالخطر

وتشهد بعض المناطق ارتفاعا في نسبة الحموضة بشكل أسرع مما كان يعتقد في السابق، الأمر الذي يشكل تهديدا وجوديا للاقتصادات الساحلية في جميع أنحاء العالم.

بحث جديد من جامعة سانت أندروز يشير إلى أن بعض المناطق الساحلية في طريقها إلى مواجهة تحمض أكبر بكثير مما كان مقدرا سابقا. ومع استمرار ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، أصبحت هذه المناطق حمضية بوتيرة متسارعة، مما يخلق خطرا جسيما طويل الأجل على المجتمعات الساحلية والاقتصادات التي تعتمد عليها.

يرتبط ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ودرجة الحموضة في المحيطات (الحموضة) ارتباطًا وثيقًا. وعندما يدخل ثاني أكسيد الكربون الإضافي إلى الهواء، تمتص المحيطات الكثير منه، مما يؤدي إلى خفض درجة حموضة مياه البحر بشكل مطرد وزيادة الحموضة الإجمالية.

ورقة جديدة صدرت اليوم (13 نوفمبر) في اتصالات الطبيعة تشير التقارير إلى أن هذه العملية تتكثف داخل أنظمة ارتفاع مياه المحيطات إلى السطح. وباستخدام تيار كاليفورنيا كمثال تمثيلي، وجد فريق البحث أن المناطق التي ترتفع فيها مياه القاع إلى السطح لا تتبع اتجاهات التحمض العالمية فحسب، بل تضخمها في الواقع.

يحدث التقلب عندما تتحرك المياه العميقة الباردة والغنية بالمغذيات والحمضية بشكل طبيعي إلى أعلى على طول السواحل القارية. تتحلل المواد العضوية التي تغوص من السطح بواسطة الميكروبات في أعماق المحيطات، مما يؤدي إلى إنتاج ثاني أكسيد الكربون وزيادة حموضة هذه المياه. عندما يرتفع هذا الماء أثناء التقلبات، فإنه يحمل تلك الحموضة العالية إلى السطح، حيث يتفاعل مع ثاني أكسيد الكربون الموجود في الغلاف الجوي ويصبح أكثر حمضية.

إعادة بناء الماضي والتنبؤ بالمستقبل

لفهم كيفية تغير الحموضة بمرور الوقت، قام الفريق بفحص عينات مرجانية تاريخية وقياس بصمات نظائر البورون المحفوظة في هياكلها العظمية. تكشف هذه السجلات كيف تغير الرقم الهيدروجيني طوال القرن العشرين. استخدم الباحثون بعد ذلك نموذجًا إقليميًا للمحيطات لتوضيح كيفية تطور الحموضة في تيار كاليفورنيا خلال القرن الحادي والعشرين.

وتظهر النتائج أن المناطق التي ترتفع فيها مياه القاع إلى السطح تعاني من تحمض المحيطات بمعدلات تتجاوز المستوى “المتوقع” من ارتفاع ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي وحده. وتبدأ المياه العميقة التي تطفو على السطح أثناء ارتفاع مياه القاع إلى السطح بحموضة عالية، كما تعمل الزيادة المستمرة في ثاني أكسيد الكربون الناتج عن النشاط البشري على تفاقم هذا التأثير.

تعد أنظمة ارتفاع مياه القاع إلى السطح من بين أكثر الأنظمة إنتاجية على كوكبنا وتدعم الكثير من مصايد الأسماك في العالم. وبالتالي فإن فهم كيفية استجابتها لارتفاع ثاني أكسيد الكربون ليس أمرًا بالغ الأهمية لعلوم المحيطات فحسب، بل يحمل أيضًا آثارًا كبيرة على مصايد الأسماك ونقاط ضعفها المحتملة.

وقالت المؤلفة المشاركة الدكتورة هانا يوريكوفا، زميلة أبحاث أولى من كلية علوم الأرض والبيئة: “إن التنبؤ بكيفية استجابة أنظمة ارتفاع مياه القاع إلى السطح لتغير المناخ أمر معقد للغاية، حيث تتفاعل التأثيرات البشرية مع المصادر الطبيعية لتحمض المحيطات. ويظهر بحثنا أن مثل هذه التفاعلات يمكن أن تؤدي إلى تضخيم التغير البيئي في نظام تيارات كاليفورنيا، مما يسلط الضوء على الحاجة إلى دراسات مماثلة في مناطق أخرى لتوقع التغيير المستقبلي بشكل أفضل.”

قلق عالمي

يمكن استخدام تيار كاليفورنيا كمثال لأنظمة ارتفاع مياه القاع إلى السطح الأخرى. وتشمل المناطق الهامة الأخرى التي ترتفع فيها مياه القاع إلى السطح في جميع أنحاء العالم تيار هومبولت قبالة سواحل بيرو، أو تيارات بنغيلا والكناري قبالة سواحل غرب أفريقيا.

وقال المؤلف المشارك الدكتور جيمس راي، القارئ في كلية علوم الأرض والبيئة: “إن زيادة حموضة المحيطات تشكل مخاطر كبيرة على النظم البيئية البحرية والمجتمعات والاقتصادات التي تدعمها. والحلول التي لدينا الآن لتغير المناخ، مثل المضخات الحرارية والمركبات الكهربائية، تعمل أيضًا على إصلاح تحمض المحيطات، لذا من المهم أن ندعمها”.

المرجع: “قرن من التغيير في تيار كاليفورنيا: نظام تقلب مياه القاع يزيد من التحمض” بقلم ماري مارغريت ف. ستول، كيرتس أ. دويتش، هانا يوريكوفا، جيمس دبليو بي راي، هارتموت فرينزل، آن إم. اتصالات الطبيعة.
دوى: 10.1038/s41467-025-63207-6

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.