حساب الأكسجين في نمذجة النظم الإيكولوجية الساحلية

حساب الأكسجين في نمذجة النظم الإيكولوجية الساحلية 
"جامعة كاوست" 
بسبب تغير المناخ والتلوث، يؤدي انخفاض مستويات الأكسجين في المحيطات إلى تغيير الدورات البيوجيوكيميائية، مما يهدد النباتات والحيوانات البحرية والنظم البيئية. ولكن ما مدى دقة توقعاتنا لمصير الحياة البحرية؟ يقول باحثون في جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية، إنه إذا كان لنماذج النظم البيئية البحرية أن تفيد الإدارة حقًا - وخاصة في المناطق الساحلية - فيجب عليها أن تأخذ في الاعتبار التباين في مستويات الأكسجين عبر الزمان والمكان. 
يقول الباحث الرئيسي دانييل دافونشيو: "توفر دراستنا وجهة نظر حول مراقبة انخفاض الأكسجين في المحيط من زاوية مختلفة". "تمتلك أنظمة المحيطات آلية طبيعية لتنظيم ذوبان الأكسجين من خلال موازنة عمليات استهلاك الأكسجين (التنفس) وإنتاج الأكسجين (التمثيل الضوئي). 
تفشل النماذج الحالية في عرض ديناميكيات الأكسجين في النظم البيئية الساحلية التي تحتوي على وفرة من الكائنات الحية التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي، كما يقول عالم البحار ماركو فوسي، الذي قاد الدراسة مع فولكو جيومي من جامعة بادوفا بإيطاليا. وتشمل الأمثلة مروج الأعشاب البحرية وغابات المانغروف والشعاب المرجانية. ويقول: "إنها ديناميكية مختلفة تمامًا عما نشاهده في الأجزاء غير المنتجة من المحيط والتي تسمى في بعض الحالات "الصحراء الزرقاء". 
وفي مراقبة أولية للسرطانات في غابة منغروف، وجد فوسي أن بإمكانهم البقاء على قيد الحياة في مياه تصل درجة حرارتها إلى أكثر من 40 درجة، وهو أعلى بكثير من العتبة الحرارية المعروفة. وكانت المياه "فوق مشبعة بالأكسجين"، وهي حالة يذوب فيها الأكسجين في الماء أكثر مما يمكن أن يحدث من خلال التوازن مع الغلاف الجوي. كان إنتاج الأكسجين الإضافي بسبب درجات الحرارة الأكثر دفئًا يساعد القشريات على التكيف. 
ويناقش الباحثون أيضًا التقلبات في بحيرة البندقية، التي كانت تُعتبر ذات يوم واحدة من "المناطق الميتة" الأكثر استنفادًا للأكسجين في البحر الأدرياتيكي. تستضيف البحيرة فسيفساء معقدة من النظم البيئية التي تشمل الأعشاب البحرية والمستنقعات المالحة التي تستعمرها الطحالب الدقيقة والبكتيريا الزرقاء. وبينما كان الأكسجين المذاب منخفضًا في الليل، وصلت نسبة تشبع البحيرة إلى ما يقرب من 300 بالمائة خلال النهار. 
تُظهر البيانات المستمدة من الشعاب المرجانية في البحر الأحمر - التي كانت تُعتبر سابقًا منطقة منخفضة الأكسجين بسبب درجات الحرارة المرتفعة - نمطًا مشابهًا. يقول فوسي: "إن الأنواع البحرية في هذه المناطق معتادة على العيش في مستويات متقلبة من الأكسجين". 
وينصح الفريق بأن إدارة الحفاظ على البيئة لا ينبغي أن تعتمد على نماذج خطية تركز على متوسط قيم الأكسجين المذاب، بل على نموذج رياضي أكثر تعقيدًا يتضمن التباين. 
إن التنبؤات بفقدان التنوع البيولوجي في البحر الأحمر منذ عقدين من الزمن تشير إلى أن 90 بالمائة من التنوع البيولوجي قد فقد الآن. هذا لم يحدث بعد. يقول فوسي: "قد يعني هذا شيئين: أن النمذجة كانت مبسطة للغاية، وأن الأنواع التي تعيش في النظم البيئية البحرية المنتجة لديها قدرة عالية على التكيف". "أملنا هو أن تعزز دراستنا النقاش حول كيفية دمج التقلبات بشكل أفضل في النماذج والأساليب الجديدة لدراسة مرونة الأنواع البحرية. 
// انتهى //