سياتل (AP) – على مدى عقود ، اعتقد العلماء أن ProCllorococcus ، أصغر العوالق النباتية الأصغر والأكثر وفرة على الأرض ، ستزدهر في عالم أكثر دفئًا. لكن الأبحاث الجديدة تشير إلى أن البكتيريا المجهرية ، التي تشكل أساس شبكة الأغذية البحرية وتساعد على تنظيم مناخ الكوكب ، ستنخفض بشكل حاد مع ارتفاع تسخين البحار.
وجدت دراسة نشرت يوم الاثنين في مجلة مجلة Nature Microbiology سكان البروكلوروكوكوس يمكن أن يتقلص بمقدار ما يصل إلى النصف في المحيطات الاستوائية على مدار الـ 75 عامًا القادمة إذا كانت المياه السطحية تتجاوز حوالي 82 درجة فهرنهايت (27.8 درجة مئوية). العديد من درجات حرارة سطح البحر الاستوائية وشبه الاستوائية تتجه بالفعل إلى أعلى من المتوسط ، ومن المتوقع أن تتجاوز بانتظام 86 درجة فهرنهايت (30 درجة مئوية) خلال نفس الفترة.
وقال فرانسوا ريباليت ، أستاذ مشارك باحث في كلية علم المحيطات بجامعة واشنطن والمؤلف الرئيسي للدراسة: “هذه أنواع من الحجر الرئيسي – مهمة للغاية”. “وعندما تنخفض نوع الحجر الرئيسي في الوفرة ، يكون لها دائمًا عواقب على البيئة والتنوع البيولوجي. سوف تتغير شبكة الطعام”.
هذه الكائنات الحية الصغيرة تلعب دورًا حيويًا في حياة المحيطات
يسكن Prochlorococcus ما يصل إلى 75 ٪ من مياه السطح المضاءة بأشعة الشمس وتنتج حوالي خمس أكسجين الكوكب من خلال التمثيل الضوئي. والأهم من ذلك ، قال Ribalet ، إنهم يقومون بتحويل أشعة الشمس وثاني أكسيد الكربون إلى طعام في قاعدة النظام البيئي البحري.
وقال: “في المحيط الاستوائي ، يتم إنتاج ما يقرب من نصف الطعام بواسطة Prochlorococcus”. “مئات الأنواع تعتمد على هؤلاء الرجال.”
على الرغم من أن أشكال العوالق النباتية الأخرى قد تتحرك وتساعد في تعويضها عن فقدان الأكسجين والطعام ، إلا أن Ribalet حذر من أنها ليست بدائل مثالية. وقال “لقد جعل التطور هذا التفاعل المحدد للغاية”. “من الواضح أن هذا سيكون له تأثير على هذا النظام الفريد للغاية الذي تم إنشاؤه.”
تتحدى النتائج التي توصلت إليها عقودًا من الافتراضات بأن ProCllorococcus ستزدهر مع ارتفاع درجة حرارة المياه. هذه التنبؤات ، ومع ذلك ، استندت إلى بيانات محدودة من ثقافات المختبر. في هذه الدراسة ، اختبر Ribalet وفريقه عينات المياه أثناء اجتياز المحيط الهادئ على مدار عقد من الزمان.
أكثر من 100 رحلة بحثية – أي ما يعادل ست رحلات في جميع أنحاء العالم – احسبوا حوالي 800 مليار خلية فردية مأخوذة من عينات في كل كيلومتر. في مختبره في جامعة واشنطن ، أظهر Ribalet Seaflow ، صندوق مملوء بالأنابيب والأسلاك والليزر الأزرق الثقب. يسحب الجهاز المصمم خصيصًا باستمرار في مياه البحر ، مما سمح للفريق بحساب الميكروبات في الوقت الفعلي. “لقد عدنا أكثر من Prochlorococcus أكثر من النجوم في درب التبانة” ، قال Ribalet.
يحذر الخبراء من “العواقب الكبيرة”
قال بول بيروب ، عالم أبحاث في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا الذي يدرس Prochlorococcus ولكنه لم يشارك في العمل ، إن اتساع البيانات “رائدة”. وقال إن النتائج تتناسب مع ما هو معروف عن الجينوم المبسط للميكروب ، مما يجعله أقل قابلية للتكيف مع التغييرات البيئية السريعة.
وقال: “إنهم في قاعدة شبكة الطعام ، ويطعمون كل شيء آخر – الأسماك تأكل الأشياء التي تأكل العوالق النباتية ونأكل الأسماك”. “عندما يتم إجراء تغييرات على الكوكب الذي يؤثر على هذه الكائنات الحية التي تغذينا بشكل أساسي ، سيكون لها عواقب وخيمة”.
وقال Ribalet إنه لاختبار ما إذا كان Prochlorococcus قد يتطور لتحمل الظروف الأكثر سخونة ، قام فريق Ribalet بتصنيع سلالة افتراضية تتحمل الحرارة ، لكن حتى تلك التي “لن تكون كافية لمقاومة درجة الحرارة الأكثر دفئًا إذا استمرت انبعاثات الدفيئة في الارتفاع”.
وأكد أن توقعات الدراسة محافظة ولا تفسر آثار التلوث البلاستيكي أو الضغوطات البيئية الأخرى. “لقد حاولنا في الواقع طرح أفضل سيناريو الحالات” ، قال Ribalet. “في الواقع ، قد تكون الأمور أسوأ.”
وقال ستيفن بيلينر ، أستاذ مشارك في كلية ويلسلي ، إن الانخفاضات المتوقعة “مخيفة ولكنها معقولة”. وأشار إلى أن Prochlorococcus يشكل جزءًا من “الغابات غير المرئية” للمحيط – الكائنات الصغيرة التي لا يفكر فيها معظم الناس ، ولكنها ضرورية للبقاء على قيد الحياة.
وقال بيلينر: “إن نصف جميع التمثيل الضوئي يحدث في المحيطات ، كما أن Prochlorococcus هو جزء مهم حقًا من ذلك”. “حجم التأثير المحتمل هو نوع من المذهل.”
قال Biller و Berube و Ribalet إنه على الرغم من أن الميكروبات الأخرى قد تعوض إلى حد ما ، فإن المخاطر الأوسع أمام التنوع البيولوجي ومصائد الأسماك حقيقية.
“نحن نعرف ما الذي يدفع الاحترار العالمي. لا يوجد نقاش بين المجتمع العلمي” ، قال Ribalet. “نحن بحاجة إلى كبح انبعاثات غازات الدفيئة.”
ويأمل أن تجذب النتائج المزيد من الاهتمام للمحيطات الاستوائية ، والتي يمكن أن تكون بمثابة مختبرات طبيعية للتكيف الاحترار وكإشارات الإنذار المبكر للانهيار البيئي.
وقال “لأول مرة ، أريد أن أكون مخطئًا. أحب أن أكون مخطئًا”. “لكن هذه نتائج تعتمد على البيانات.”
___
اتبع Annika Hammerschlag على instagram @ahammergram.
___
تتلقى وكالة أسوشيتيد برس الدعم من مؤسسة عائلة والتون لتغطية السياسة المائية والبيئية. AP هي المسؤولة الوحيدة عن جميع المحتوى. لجميع التغطية البيئية لـ AP ، تفضل بزيارة https://apnews.com/hub/climate-and-environment