عينات براز الحيتان تربط ارتفاع درجة حرارة المحيط بارتفاع سموم الطحالب في مياه القطب الشمالي

© منظمة الصحة العالمية

أظهرت دراسة جديدة نشرت في مجلة نيتشر أن ارتفاع مستويات السموم الموجودة في الحيتان المقوسة الرأس، والتي يتم حصادها لأغراض البقاء على قيد الحياة من قبل مجتمعات سكان ألاسكا الأصليين، تكشف أن ارتفاع درجة حرارة المحيط يتسبب في ارتفاع تركيزات السموم الطحلبية في شبكات الغذاء في القطب الشمالي.

شارك باحثون من معهد وودز هول لعلوم المحيطات (WHOI) في دراسة متعددة المؤسسات امتدت لسنوات، ركزت على هذه القضية الحرجة التي تهدد الأمن الغذائي للمجتمعات الساحلية التي تعتمد على الحياة البحرية، بما في ذلك المحار والأسماك والحيتان، كمصدر للغذاء وموارد أخرى. وتطلب المجتمعات في ألاسكا الآن من الباحثين مساعدتها في فهم ومراقبة ظهور سموم الطحالب في النظم البيئية القطبية الشمالية التي تعتمد عليها.

قالت رافاييلا ستيميلمير، طبيبة بيطرية متخصصة في الحياة البرية في مقاطعة نورث سلوب في بارو، ألاسكا، ومؤلفة مشاركة في البحث الجديد: "تُدرك المجتمعات المحلية جيدًا النظم البيئية التي تعتمد عليها، وكانت من أوائل من أدركوا آثار الاحتباس الحراري". وأضافت أن المجتمعات المحلية بحاجة الآن إلى أدوات موثوقة، مثل الاختبارات الميدانية، حتى تتمكن من اختبار وجود سموم الطحالب في الأطعمة التقليدية آنيًا. كما تُساعد هذه الاختبارات، بالإضافة إلى المعلومات المستمدة من برامج وأجهزة الرصد، على اتخاذ قرارات مدروسة بشأن مدى سلامة الثدييات البحرية أو غيرها من الحيوانات البرية البحرية - مثل المحار والأسماك والطيور - للأكل.

وأضافت "من الصعب للغاية التخلي عن الموارد التي يحتاجون إليها والتي اعتمدوا عليها منذ زمن سحيق".

كاتي ليفبفر، عالمة أبحاث في مركز علوم مصايد الأسماك في شمال غرب سياتل التابع للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA)، والمؤلفة الرئيسية للدراسة الجديدة، تقود أيضًا شبكة أبحاث سموم الطحالب في الحياة البرية والاستجابة لها على الساحل الغربي للولايات المتحدة . يجمع هذا التحالف من الوكالات والمؤسسات عينات من أنسجة الحياة البرية من أقصى الشمال، بدءًا من بحر بوفورت في ألاسكا ووصولًا إلى جنوب كاليفورنيا. ثم يرسل الأعضاء العينات إلى مختبرها في سياتل لاختبار وجود سموم الطحالب. وقد أظهرت الأبحاث الأولية للمختبر وجود أدلة على تعرض العديد من الأنواع في ألاسكا لسموم الطحالب، وإن لم تكن بمستويات عالية بما يكفي لاعتبارها ضارة بالحيوانات التي أُخذت منها العينات.

على مدى عقدين من الزمن، أجرى المختبر بانتظام اختبارات على حيتان مقوسة الرأس، التي تُحصد خلال رحلات صيد الخريف السنوية في بحر بوفورت قبالة المنحدر الشمالي لألاسكا. تُصفّي الحيتان مياه البحر لغذائها، مستهلكةً الكريل الذي يحتوي على سموم طحالبية مكتسبة من الشبكة الغذائية. أدرك فريق البحث أن عينات براز الحيتان قد تكشف عن سموم في البيئة البحرية التي تعتمد عليها الحيتان.

قال ليفبفر: "لم يكن لدى أحدٍ مجموعة بيانات كهذه. فبدلاً من الخروج سنويًا لجمع عينات من البيئة البحرية، قامت الحيتان بذلك نيابةً عنا. تُعطينا عيناتها لمحةً سريعةً عن محتوى الشبكة الغذائية كل عام، كما تجمعها الحيتان."

بعد اختبار 205 حيتان مقوسة الرأس على مدى 19 عامًا، من عام 2004 إلى عام 2022، قرر الفريق أن لديهم بيانات كافية للبحث عن التغيرات مع مرور الوقت. وعلى وجه الخصوص، أرادوا تتبع تركيزات حمض الدومويك، الذي تنتجه طحالب بحرية تُسمى "سودو-نيتزشيا"، والساكسيتوكسين، الذي تنتجه طحالب ألكسندريوم .

وجد الباحثون نسبةً تتراوح بين نصف ومائة بالمائة على الأقل من حوت مقوس الرأس، التي أُخذت عينات منها سنويًا على مدار تسعة عشر عامًا. وبينما كان حمض الدومويك أقل انتشارًا (لم يُكتشف أي حمض دومويك في بعض السنوات)، تُظهر هذه الدراسة، ولأول مرة، أن التعرض لحمض الدومويك في مياه القطب الشمالي آخذ في الازدياد بسبب الاحترار وذوبان الجليد البحري.

استخدم العلماء بيانات من مرسى مراقبة في بحر بوفورت، بتمويل من شبكة رصد القطب الشمالي التابعة للمؤسسة الوطنية للعلوم، لمقارنة السموم في حيتان الرأس المقوسة بالظروف البيئية. وصرح بوب بيكارت، كبير العلماء في معهد وودز هول لعلوم المحيطات: "كان من حسن الحظ أننا حافظنا على مرسى طويل الأمد بالقرب من موقع تغذية الحيتان، مما أتاح لنا فرصة دراسة دور تغير الدورة المائية وخصائص المياه خلال هذه الفترة التي استمرت عقدين من الزمن". ووجد الباحثون أن فترات زيادة السمية في الحيتان ارتبطت بزيادة تدفق الحرارة شمالًا، والتي كانت بدورها مدفوعة بأنماط رياح محددة.

هذه الظروف الدافئة أكثر ملاءمة لنمو الطحالب الضارة، وترتبط بتركيزات أعلى من السموم في الشبكة الغذائية. وبالتالي، تؤثر الظروف الجوية على علم المحيطات، مما يؤثر بدوره على ديناميكيات الطحالب الضارة.

استخدم الباحثون أيضًا بيانات مناخية لمقارنة عينات الحيتان المقوسة الرأس بالتغيرات في الجليد البحري. غطى الجليد البحري تاريخيًا مساحات شاسعة من القطب الشمالي، ولكنه تراجع بشكل كبير في العقود الأخيرة. عندما يقل الجليد البحري، تُسخن أشعة الشمس المحيط بسرعة أكبر، وتنمو الطحالب بشكل أسرع. أدت السنوات التي شهدت أكبر انخفاض في غطاء الجليد البحري في يونيو إلى ارتفاع درجة حرارة المياه في يوليو. وقد زاد هذا من احتمالية تكاثر الطحالب الضارة وارتفاع مستويات السموم في الحيتان. يرتبط ارتفاع درجة حرارة المحيطات وفقدان الجليد البحري بارتفاع مستويات السموم في الشبكة الغذائية.

أُنجز هذا البحث الشامل عبر عقود من التعاون بين باحثين من حكومات قبلية وحكومات ولايات وحكومات اتحادية، ومؤسسات أكاديمية، ومنظمات خاصة. ويتجلى نجاح علم القطب الشمالي في العمل الجماعي بين علماء السكان الأصليين والغربيين. وضم فريق البحث متخصصين في المعرفة البيئية التقليدية للقطب الشمالي، وعلم المحيطات، وعلم المناخ، والطحالب الضارة، وبيئة الشبكة الغذائية، وخبراء في صحة وبيئية الحيتان مقوسة الرأس. وقد تمكن هؤلاء الباحثون من حلّ لغز مخاطر الطحالب الضارة في القطب الشمالي. وتؤكد هذه الدراسة على ضرورة مواصلة رصد مخاطر الطحالب الضارة على الأمن الغذائي وسلامة الغذاء في موارد المعيشة البحرية التي تستخدمها المجتمعات الريفية في ألاسكا.