كيف تعكس الميكروبات صحة الشعاب المرجانية

تعد كوبا منجزات في جاردين دي لا رينا (حدائق الملكة) المحمية للغاية ، حيث توفر الموائل وأماكن التغذية لأعداد كبيرة من الأسماك ، بما في ذلك كبار الحيوانات المفترسة مثل أسماك القرش ومجموعات الأسماك. (تصوير إيمي أبريل ، © مؤسسة وودز هول لعلوم المحيطات)

مقارنة بين الشعاب المرجانية المحمية والمتأثرة في كوبا وفلوريدا كيز

تلعب الكائنات الحية الدقيقة أدوارًا مهمة في صحة الشعاب المرجانية وحمايتها ، إلا أن استكشاف هذه الروابط قد يكون صعبًا بسبب الافتقار إلى أنظمة الشعاب المرجانية في المحيط العالمي. قارنت دراسة تعاونية قام بها علماء في معهد وودز هول لعلوم المحيطات (WHOI) ومركز الدراسات البحرية - جامعة لا هابانا (CIM-UH) مياه البحر من 25 من الشعاب المرجانية في كوبا والولايات المتحدة الأمريكية في فلوريدا متباينة في آثارها البشرية وحمايتها ، ووجدت أن أولئك الذين لديهم تنوع جرثومي عالٍ وتركيزات منخفضة من المغذيات والكربون العضوي - الناجمين أساسًا عن الأنشطة البشرية - كانوا أكثر صحة.

تقول لورا ويبر ، خريجة منظمة الصحة العالمية ، المؤلفة الرئيسية للصحيفة: "الآثار البشرية مثل الصيد الجائر والتلوث تؤدي إلى تغيرات في هيكل الشعاب المرجانية". توفر الشعاب الصحية في المنزل مجموعة متنوعة من الحيوانات البحرية ، بما في ذلك الحيوانات العاشبة التي بدورها تساعد في السيطرة على نمو الطحالب. ويضيف ويبر قائلاً: "تؤدي إزالة رعي الطحالب مثل الأسماك العاشبة وقنفذ البحر إلى زيادة في الطحالب الكبيرة ، مما يؤدي بعد ذلك إلى زيادة الكربون العضوي ، مما يساهم في تدهور الشعاب المرجانية".

قام الباحثون بأخذ عينات من مياه البحر من كل موقع وقياس المغذيات بالإضافة إلى مجموعة من المعلمات التي تقدم نظرة ثاقبة للمجتمع الميكروبي. وجدوا فرقًا ملحوظًا بين الشعاب المرجانية المحمية بشدة في كوبا وبين الشواطئ القريبة الأشد تأثراً في فلوريدا كيز.

Jardines de la Reina (حدائق الملكة) ، أكبر منطقة محمية في منطقة البحر الكاريبي ، هو نظام بيئي معقد من الجزر الصغيرة وغابات المانغروف والشعاب المرجانية التي تقع على بعد حوالي 50 ميلًا قبالة الساحل الجنوبي لكوبا. توفر هذه الشعاب المرجانية المحمية بشدة حماية الموائل والتغذية لأعداد كبيرة من الأسماك ، بما في ذلك كبار الحيوانات المفترسة مثل أسماك القرش ومجمعات الأسماك. هنا ، وجد الباحثون تركيزات منخفضة من المواد الغذائية ، وفرة عالية من البروكلوروكوكوس - وهي بكتيريا التمثيل الضوئي التي تزدهر في المياه منخفضة المغذيات.

تقول باتريشيا غونزاليس-دياز ، مديرة CIM-UH والمؤلفة المشاركة للدراسة: "ليس لدى كوبا زراعة صناعية واسعة النطاق أو تنمية واسعة النطاق على امتداد معظم سواحلها". "لذلك لا يوجد الكثير من جريان المواد الغذائية وتدفق الترسبات إلى الشعاب المرجانية". بالإضافة إلى ذلك ، قد تكون الشعاب المرجانية في Jardines de la Reina معزولة عن الآثار الناجمة عن أشجار المانغروف ومروج الأعشاب البحرية التي تقع بين جزيرة كوبا و نظام الشعاب في جاردين دي لا رينا.

وعلى العكس من ذلك ، فإن مياه البحر من الشعاب المرجانية الأكثر سهولة في لوس كاناريوس ، كوبا - والتي تتأثر أكثر من البشر من خلال الكفاف والصيد غير المشروع ، والسياحة ، وصناعة الغوص - والشعاب المرجانية القريبة من شواطئ فلوريدا كيز تحتوي على تركيزات أعلى من الكربون العضوي والنيتروجين.

توضح الدراسة أن الشعاب المرجانية الكوبية المحمية والصحية تتمتع بمستويات أقل من المغذيات والكربون ، كما أن المجتمعات الميكروبية أكثر تنوعًا مع الميكروبات الضوئية الوفيرة مقارنةً بالشعاب المرجانية القريبة من شواطئ فلوريدا. يشير هذا العمل إلى أن الطبيعة الخارجية والوضع المحمي للغاية للشعاب المرجانية في Jardines de la Reina لعبت دوراً في الحفاظ على صحة هذه الشعاب المرجانية من خلال كونها بعيدة كل البعد عن الآثار البشرية أو التقليل منها. هذه النتائج قد تساعد مديري الموارد في صنع القرار لحماية واستعادة الشعاب المرجانية في منطقة البحر الكاريبي في مواجهة الموائل والتغير المناخي.

نُشرت الدراسة في مجلة الأحياء الدقيقة البيئية في 13 ديسمبر. ومن بين المؤلفين المشاركين لهذه الورقة زملاء من CIM-UH و Universidad Nacional Autónoma de México و Phillip و Patricia Frost للعلوم ، ومختبر Mote Marine ، وجامعة كاليفورنيا ، سانتا باربارا. لمزيد من المعلومات ، يرجى زيارة مختبر آمي أبريل.

تم توفير التمويل لهذا العمل من قِبل OceanX والمؤسسة الوطنية للعلوم.

تظهر الشعاب المرجانية في منطقة فلوريدا كيز شديدة التأثر الشعاب المرجانية غير الصحية وحياة بحرية أقل. يُظهر هذا المرجان النجم الجبلي (Orbicella faveolata) من سمرلند البحري في الخارج بقعًا من الشعاب المرجانية الميتة ، وهي الآن مغمورة بالطحالب. (تصوير إيمي أبريل ، © مؤسسة وودز هول لعلوم المحيطات)