مع استمرار ارتفاع درجات حرارة البحر والتلوث في تدهور الشعاب المرجانية في العالم بدرجة كبيرة معدل غير مسبوقويدرس العلماء مدى جدوى الحفاظ عليها في الخارج فضاء.
تتمثل الفكرة في تخزين مستودع حيوي – وهو بنك حيوي يخزن عينات من المواد البيولوجية المبردة إلى درجات حرارة منخفضة بدرجة كافية لتعليقها بشكل أساسي في الوقت المناسب – داخل الحفر المظللة بشكل دائم على القمر، والتي يقول العلماء أن درجات حرارتها شديدة البرودة ستكون مناسبة للحفاظ على مثل هذه المنشأة مئات السنين. سيتم إرجاع العينات، المادة الوراثية المرجانية في هذه الحالة، إلى أرض عند الطلب وإعادة زرعها في محيطاتنا لاستعادة الشعاب المرجانية الحية.
“لا يوجد مكان على وجه الأرض بارد بما فيه الكفاية” ماري هاجيدورن، عالم أبحاث كبير في حديقة الحيوان الوطنية ومعهد حفظ الأحياء التابع لمؤسسة سميثسونيان لموقع Space.com. ويشمل ذلك المناطق الأكثر برودة على كوكبنا – القطبين الشمالي والجنوبي – والتي ترتفع درجة حرارتها بمعدلات بسبب تغير المناخ أسرع من أي منطقة على وجه الأرض.
متعلق ب: تؤكد ناسا أن صيف 2023 كان الأكثر سخونة على الأرض على الإطلاق
وقال هاجيدورن إنه من غير المرجح أن يتمكن العلماء من الحفاظ على العينات في درجات الحرارة المتجمدة المطلوبة لمئات السنين. “من يعرف كيف سيبدو القطبان؟ إنهما كذلك تغيير الأسرع“.
تشبه الإجراءات المستخدمة في بنوك الحيوانات المنوية البشرية، وهي التقنية التي يستخدمها العلماء للتجميد والتخزين الخلايا الجرثومية المرجانية (الحيوانات المنوية واليرقات) يتضمن تبريد العينات إلى درجات حرارة قريبة من درجة حرارة النيتروجين السائل، والتي تبلغ -196 درجة مئوية (-320 درجة فهرنهايت). بالمقارنة، حتى أبرد مكان على وجه الأرض سيكون دافئًا – على سبيل المثال، تتميز هضبة القطب الجنوبي الشرقية بدرجة حرارة تقشعر لها الأبدان تصل إلى -98 درجة مئوية (-144 درجة فهرنهايت).
ومع ذلك، فإن الحفر الموجودة في المناطق القطبية للقمر لا تتلقى ضوء الشمس المباشر أبدًا، وذلك بفضل كون محور القمر متعامدًا تمامًا مع اتجاه القمر. الشمسضوء. هناك، تنخفض درجات الحرارة إلى -250 درجة مئوية (-415 درجة فهرنهايت)، مما يجعلها من أكثر المناطق حرارةً. أبرد الأماكن في نظامنا الشمسي. ويقول هاجيدورن إن هذه الظروف ملائمة لتخزين العينات المجمدة لمئات السنين.
“مجمدة وعلى قيد الحياة”
وقال هاجيدورن، وهو خبير في الحفظ بالتبريد، إن الممارسة القياسية لتجميد وحفظ المواد البيولوجية، والمعروفة باسم الحفظ بالتبريد، توقف جميع الأنشطة البيولوجية مؤقتًا بحيث تظل العينات “مجمدة وحية”. “يبدو الأمر كما لو أنك ضغطت على زر الوقت وقلت: حسنًا، توقف الآن.”
حتى الآن، فعل العلماء تم جمعها عينات من المستعمرات الحية، والهياكل العظمية، والمواد الوراثية لـ 200 نوع من المرجان وتخزينها بأمان – ولكن لوضع ذلك في الاعتبار، هناك حوالي 1000 نوع مرجاني معروف في جميع أنحاء العالم، وبالتالي بقي حوالي 800 نوع للمحافظة عليه. وتتجلى هذه الحاجة الملحة لجمع الأنواع المتبقية من خلال حقيقة أن موجات الحرارة البحرية، نتيجة للاحتباس الحراري، تضع ضغطًا بيولوجيًا على الشعاب المرجانية و”تجعل موادها الإنجابية أضعف من أن تتحمل قسوة الحفظ بالتبريد والذوبان”، كما يقول هاجيدورن. كتب في مقال نُشر في منتصف أبريل في The Conversation.
Hagedorn هو جزء من الفريق الذي فعل ذلك حتى الآن تم حفظ أكثر من 50 نوعًا من الشعاب المرجانية بالتبريد من الحاجز المرجاني العظيم ومنطقة البحر الكاريبي وخليج المكسيك، من بين أماكن أخرى. يتم الاحتفاظ بالعينات في مستودعات حيوية في جميع أنحاء العالم، ولكن حقيقة وجودها على الأرض تجعلها عرضة للتأثيرات الوخيمة للفيروس. تغير المناخقالت. في عام 2017، على سبيل المثال، ذوبان المياه من التربة الصقيعية في القطب الشمالي والتي ذابت بسبب درجات الحرارة القصوى خرق مستودع حيوي نرويجي آمن. كان هذا بمثابة بنك حيوي يحمي النسخ المكررة من أنواع المحاصيل في العالم؛ ولحسن الحظ، لم يتم الإبلاغ عن فقدان أي بذور، ولكن المخاطر كانت عالية. القمرولحسن الحظ، لن يكون لديك هذه القضايا.
خدمات التخزين على القمر
يأتي شحن صندوق من الخلايا الحية المجمدة إلى جيب مظلم من القمر مصحوبًا بمجموعة فريدة من التحديات، ولا يزال العلماء يتوصلون إلى مخططات الخطة. أولاً، يجب أن يكون البنك الحيوي مغلفًا في عبوات مقاومة للإشعاع لحماية العينات المجمدة أثناء تجميدها وقت على القمر، وهو خالي من الهواء وبالتالي معرض بشدة لأضرار أشعة الشمس. هناك مصدر قلق آخر وهو كيفية وضع المستودع الحيوي في الحفرة القمرية، نظرًا لأن الأرضيات ذات الطبقات الجليدية لهذه المعالم تمثل تحديًا لرواد الفضاء للتنقل. وقال هاجيدورن إنها قد تكون وظيفة للروبوتات، ربما مثل تلك التي على شكل كلب ناسا يكون يعمل على لاستكشاف المناطق الخطرة على القمر يومًا ما – ربما مع مجموعات من الروبوتات المرافقة.
كمحاكمة، شارك هاجيدورن في قيادة الجهود التي تم جمع 10 زعانف وحفظها بالتبريد من أسماك القوبيون المرصعة بالنجوم، وهي أسماك صغيرة تتناثر على أجسادها بقع زرقاء قزحية الألوان. تم العثور عليها بكثرة بالقرب من موائل الشعاب المرجانية.
وفي نهاية المطاف، تأمل في تأمين التمويل والشركاء لاختبار كيفية عمل هذه العينات في ظل ظروف شبيهة بالفضاء، والتي تتم محاكاتها على الأرض. ومن ثم إجراء اختبار على محطة الفضاء الدولية ستوضح (ISS) مدى اختلاف العينات التي يتم إرجاعها مقارنة بنظيراتها الأرضية والتي يمكنها بعد ذلك توجيه متطلبات التعبئة والتغليف – أي إذا كانت محطة الفضاء الدولية لا تزال موجودة. وتقدر هاجيدورن أن إرسال العينات إلى محطة الفضاء الدولية سيستغرق ما بين ثلاث إلى خمس سنوات من وقت تلقي التمويل، وهو جدول زمني قد يكون طويلًا جدًا بالنظر إلى التقاعد المقرر لمحطة الفضاء الدولية في عام 2030.
ومع ذلك، قالت: “هذه الأشياء سهلة مقارنة بمحاولة تحديد المكان الذي ستذهب إليه على القمر وكيف ستكون هناك”. إن إدارة سفر المنشأة وموقعها على القمر “ستكون معقدة للغاية وقد تستغرق سنوات”.
قصص ذات الصلة:
– “مركز الغازات الدفيئة” الجديد التابع لناسا يتتبع مساهمة البشرية في تغير المناخ
– تساعد القنادس في مكافحة تغير المناخ، حسبما تظهر بيانات الأقمار الصناعية
— يدرس الباحثون كيفية تأثير ضجيج الصواريخ على الحياة البرية المهددة بالانقراض
هاجيدورن ليس الباحث الوحيد الذي يستكشف جدوى المستودع الحيوي القمري. وفي عام 2021، اقترح الباحث في جامعة أريزونا جيكان ثانغا إرسال سفينة مليئة بالبذور المجمدة والحيوانات المنوية والبويضات من 6.7 مليون نوع من الأرض إلى أنابيب الحمم البركانية على القمر باعتبارها “بوليصة تأمين عالمية حديثة”. فريقه مُقدَّر وسيتطلب مثل هذا الجهد إطلاق 250 صاروخًا؛ في السياق، استغرق بناء محطة الفضاء الدولية 40 عملية إطلاق على مدار عقد من الزمن.
إذا نجح المستودع الحيوي على القمر يومًا ما (الهدف نبيل بلا شك)، يأمل العلماء أن يكون بمثابة تحوط ضد فقدان ليس فقط الشعاب المرجانية، بل أيضًا ملايين الأنواع الأخرى. وربما حتى البشر.
ومع ذلك، لا يتفق الجميع على أنه اقتراح جيد. “لا أعتقد ذلك [the] وقال نوح جرينوالد، مدير الأنواع المهددة بالانقراض في مركز التنوع البيولوجي: “إنها فكرة صحيحة في الوقت الحالي”. أخبار سي بي اس. “أعتقد أننا بحاجة حقًا إلى التركيز على حماية المزيد من العالم الطبيعي، حتى لا نفقد الأنواع في المقام الأول”.