الجهد البطولي لإنقاذ الشعاب المرجانية في فلوريدا من حرارة المحيط المدمرة

تم إنقاذ شظايا مرجان الخورن من ارتفاع درجة حرارة مشاتل المحيط في مياه أكثر برودة في مختبر Keys Marine. (الصورة: NOAA)

تسلح الغواصون الصغار بفرش التنظيف ، حيث توجهوا إلى مياه تمساح الشعاب المرجانية في فلوريدا في أواخر يوليو في محاولة لمساعدة الشعاب المرجانية التي تكافح من أجل البقاء على قيد الحياة في موجة الحر البحرية غير العادية في عام 2023. لقد كشطوا بعناية الطحالب الضارة والحيوانات المفترسة التي تصطدم بشظايا قرن الوعل ، تحت إشراف وتدريب المتدربين من إسلامورادا تعليم الحفظ والترميم ، أو آي كير.

عادةً ما يقوم الغواصون المتطوعون في ICARE بزرع الشعاب المرجانية في المياه قبالة فلوريدا كيز في هذا الوقت من العام ، كجزء من جهد وطني لاستعادة فلوريدا ريف. لكن هذا العام ، كل شيء يسير في الاتجاه المعاكس.

مع ارتفاع درجات حرارة المياه في فلوريدا كيز ، أطلق علماء من الجامعات ومجموعات ترميم الشعاب المرجانية والوكالات الحكومية جهدًا بطوليًا لإنقاذ الشعاب المرجانية. يتواجد الغواصون في المياه كل يوم ، ويجمعون الآلاف من الشعاب المرجانية من مشاتل المحيط على طول المسالك المرجانية في فلوريدا كيز وينقلونها إلى المياه الباردة إلى خزانات عملاقة على الأرض.

بدأ عالم البحار كين نديمير وفريقه في Reef Renewal USA في نقل مشتل شجرة مرجانية كامل من المياه الضحلة قبالة تافيرنير إلى منطقة بعمق 60 قدمًا ودرجتين فهرنهايت (1.1 درجة مئوية) أكثر برودة. حتى هناك ، كانت درجات الحرارة تتراوح بين 85 إلى 86 فهرنهايت (30 درجة مئوية).

جهودهم جزء من استجابة طارئة على نطاق لم يسبق له مثيل في فلوريدا.

بدأ فلوريدا ريف - قوس يبلغ طوله 350 ميلًا تقريبًا على طول فلوريدا كيز وهو أمر حاسم لموائل الأسماك وحماية العواصف الساحلية والاقتصاد المحلي - في مواجهة درجات حرارة قياسية في المحيط في يونيو 2023 ، قبل أسابيع من المتوقع. أدى استمرار الحرارة إلى تبيض المرجان على نطاق واسع.

تُظهر تل من الشعاب المرجانية المبيضة في موقع مراقبة Cheeca Rocks في محمية فلوريدا كيز البحرية الوطنية التي تم وضع علامات عليها سابقًا الهيكل العظمي للشعاب المرجانية. (الصورة: NOAA AOML)

في حين أن الشعاب المرجانية يمكن أن تتعافى من أحداث التبييض الجماعي مثل هذه ، فإن فترات الحرارة العالية الطويلة يمكن أن تجعلها ضعيفة وعرضة للأمراض التي يمكن أن تقتلها في النهاية.

هذا ما كان العلماء والمتطوعون يسعون جاهدين لتجنبه.

نبض قلب الشعاب المرجانية
كافحت فلوريدا ريف لسنوات تحت ضغط الصيد الجائر والأمراض والعواصف والاحتباس الحراري التي أهلكت الشعاب المرجانية الحية.

تبذل جهود ضخمة لاستعادة الشعاب المرجانية - مهمة الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي: الشعاب المرجانية - منذ عام 2019 لاستعادة الشعاب المرجانية المزروعة ، لا سيما تلك الأكثر مقاومة لارتفاع درجات الحرارة. ولكن حتى أصعب عمليات زرع المرجان معرضة للخطر الآن.

الشعاب المرجانية لبناء الشعاب المرجانية هي الأنواع الأساسية للمياه الاستوائية الضحلة بسبب علاقتها التكافلية الفريدة مع الطحالب المجهرية في أنسجتها.

خلال النهار ، تقوم هذه الطحالب بعملية التمثيل الضوئي ، وتنتج كلاً من الغذاء والأكسجين لحيوان المرجان. في الليل ، تتغذى السلائل المرجانية على العوالق ، مما يوفر العناصر الغذائية لطحالبها. نتيجة هذه العلاقة التكافلية هي قدرة المرجان على بناء هيكل عظمي من كربونات الكالسيوم والشعاب المرجانية التي تدعم ما يقرب من 25٪ من الحياة البحرية بأكملها.

لسوء الحظ ، فإن الشعاب المرجانية حساسة للغاية لدرجة الحرارة ، كما أن حرارة المحيط الشديدة قبالة جنوب فلوريدا ، مع وصول بعض مناطق الشعاب المرجانية إلى درجات حرارة في التسعينيات ، وضعتها تحت ضغط غير عادي.

عندما ترتفع درجة حرارة الشعاب المرجانية ، فإنها تطرد طحالبها التكافلية. تظهر الشعاب المرجانية بيضاء - مبيضة - لأن هيكلها الكربوني يظهر من خلال أنسجتها الشفافة التي تفتقر إلى أي خلايا طحالب ملونة.

يمكن للشعاب المرجانية استعادة الطحالب المتكافلة الجديدة إذا عادت ظروف المياه إلى طبيعتها في غضون أسابيع قليلة. ومع ذلك ، فإن الزيادة في درجات الحرارة العالمية بسبب آثار انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من الأنشطة البشرية تسبب فترات أطول وأكثر تواترا من تبيض المرجان في جميع أنحاء العالم ، مما يؤدي إلى مخاوف بشأن مستقبل الشعاب المرجانية.

وحدة MASH للشعاب المرجانية
هذا العام ، وصلت فلوريدا كيز إلى مستوى التأهب 2 ، مما يشير إلى خطر شديد للتبييض ، قبل حوالي ستة أسابيع من المعتاد.

أعطت الإنذارات والتنبؤات المبكرة من شبكة مراقبة الشعاب المرجانية التابعة للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) الوقت للعلماء لبدء إعداد المعامل والمعدات ، وتتبع مواقع وشدة الحرارة البحرية المتزايدة ، والأهم من ذلك ، تجنيد المتطوعين.

درجة الحرارة القصوى لسطح البحر لهذا العام (الرسم البياني العلوي) وأسابيع التسخين بالدرجة (الرسم البياني السفلي) ، وهي مقياس للإجهاد الحراري المتراكم ، هي الأعلى منذ بدء حفظ السجلات. (الصورة: NOAA)

في مختبر Keys Marine ، قام العلماء والمتطوعون المدربون بإلقاء الآلاف من شظايا المرجان التي تم جمعها من المشاتل البحرية المهددة بالحرارة. وصفت المخرجة سيندي لويس خزانات المختبر العملاقة بأنها تشبه "وحدة MASH للشعاب المرجانية".

سيقوم المتطوعون هناك وفي مختبرات أخرى في جميع أنحاء فلوريدا بإطعام المخلوقات الصغيرة يدويًا لإبقائها على قيد الحياة حتى تبرد مياه فلوريدا مرة أخرى ويمكن إعادتها إلى المحيط وزرعها في النهاية في الشعاب المرجانية.

أسابيع تسخين الدرجة هي مقياس للإجهاد الحراري المتراكم خلال الأسابيع الـ 12 السابقة. في 4 درجات مئوية - أسابيع (7.2 فهرنهايت - أسابيع) ، تعاني الشعاب المرجانية من الإجهاد الذي يمكن أن يؤدي إلى التبييض. أكثر من 8 أسابيع C (14.4 أسبوع فهرنهايت) ، من المحتمل أن يتعرضوا للتبييض. (الصورة: NOAA Coral Reef Watch)

حماية الشعاب المرجانية التي لا تزال في المحيط
أطلقت ICARE نوعًا آخر من الاستجابة للطوارئ.

اكتشفت المؤسس المشارك لـ ICARE كايلي سميث ، عالمة بيئة الشعاب المرجانية وطالبة سابقة في علوم البحار ، قبل بضع سنوات أن عمليات زرع الشعاب المرجانية التي تحتوي على كميات كبيرة من الطحالب اللحمية حولها كانت أكثر عرضة للتبييض في أوقات ارتفاع درجات الحرارة. إن إزالة تلك الطحالب قد يمنح الشعاب المرجانية فرصة أفضل للبقاء.

تعمل مجموعة سميث عادةً مع مشغلي الغوص المحليين لتدريب الغواصين الترفيهيين للمساعدة في زرع أجزاء المرجان والحفاظ عليها في محاولة لاستعادة الشعاب المرجانية في إسلامورادا. في صيف عام 2023 ، قامت منظمة ICARE بتدريب المتطوعين ، مثل الغواصين الشباب من الغوص بهدف ، لإزالة الطحالب والحيوانات المفترسة المرجانية ، مثل القواقع التي تأكل المرجان والديدان النارية ، للمساعدة في تعزيز فرص الشعاب المرجانية في البقاء على قيد الحياة.

مراقبة الشعاب المرجانية المعرضة للخطر
للمساعدة في اكتشاف الشعاب المرجانية في ورطة ، يتم تدريب الغواصين المتطوعين أيضًا كمراقبين للشعاب المرجانية من خلال برنامج BleachWatch التابع لـ Mote Marine Lab.

لطالما انجذب الغواصون إلى الشعاب المرجانية في فلوريدا كيز لجمالها وسهولة الوصول إليها. يقوم المختبر بتدريبهم على التعرف على الشعاب المرجانية المبيضة والمريضة والميتة لأنواع مختلفة ثم استخدام بوابة عبر الإنترنت لتقديم تقارير التبييض عبر فلوريدا ريف بأكملها.

كلما ازدادت العيون على الشعاب المرجانية ، زادت دقة الخرائط التي توضح المناطق الأكثر أهمية في التبييض.

وجد Ian Enochs ، عالم البيئة البحثي ورئيس برنامج المرجان الأطلسي لعلوم المحيطات والأرصاد الجوية التابع لـ NOAA ، أن كل شعاب مرجانية في منطقة Cheeca Rocks قد تبيض بحلول 1 أغسطس 2023. (الصورة: NOAA AOML)

إعادة بناء الشعاب المرجانية
في حين أن موجة الحرارة البحرية في كيز ستقتل حتما بعض الشعاب المرجانية ، فإن الكثير منها سيبقى على قيد الحياة.

من خلال التحليل الدقيق للأنواع والأنماط الجينية ومواقع الشعاب المرجانية التي تعاني من التبييض ، يتعلم العلماء والممارسون معلومات قيمة أثناء عملهم على حماية وإعادة بناء الشعاب المرجانية الأكثر مرونة في المستقبل.

وهذا ما يعطي الأمل لسميث ولويس ونديمير ومئات آخرين ممن يعتقدون أن هذه الشعاب المرجانية تستحق الإنقاذ. المتطوعون مهمون في هذا الجهد ، سواء كانوا يساعدون في صيانة الشعاب المرجانية ، أو الإبلاغ عن الابيضاض ، أو رفع الوعي بما هو على المحك إذا فشلت البشرية في وقف ارتفاع درجة حرارة الكوكب.

المؤلف
مايكل تشايلدرس ، أستاذ مشارك في العلوم البيولوجية والمحافظة على البيئة ، جامعة كليمسون

(المصدر: المحادثة )