تستمر المناطق الميتة في المحيطات في الانتشار
تستمر المناطق الميتة في المحيطات في الانتشار
فيديو: تستمر المناطق الميتة في المحيطات في الانتشار
فيديو: ما أقصى عمق يصل اليه المحيط؟ 2023, شهر فبراير
Anonim

الجريان السطحي للأسمدة واستخدام الوقود الأحفوري يؤدي إلى مناطق شاسعة في المحيط مع نقص أو انعدام الأكسجين ، مما يؤدي إلى مقتل مساحات كبيرة من الحياة البحرية والتسبب في أضرار بمئات الملايين من الدولارات.

المزيد من الأخبار السيئة لمحيطات العالم: تنتشر المناطق الميتة - مناطق المياه السفلية التي استنفد الأكسجين بشكل كبير لدعم معظم حياة المحيطات ، حيث تنتشر تقريبًا على السواحل الشرقية والجنوبية بأكملها للولايات المتحدة بالإضافة إلى العديد من منافذ نهر الساحل الغربي.

وفقًا لدراسة جديدة في مجلة Science ، فإن بقية العالم ليس أفضل حالًا - فهناك الآن 405 مناطق ميتة تم تحديدها في جميع أنحاء العالم ، ارتفاعًا من 49 في الستينيات - ولا تزال أكبر منطقة ميتة في العالم هي بحر البلطيق ، الذي تفتقر مياهه السفلية الآن إلى الأكسجين. على مدار السنة.

انقر هنا لمشاهدة خريطة المناطق الميتة حول العالم..

هذه ليست مسألة اقتصادية صغيرة. حدث حدث واحد منخفض الأكسجين (يُعرف علميًا باسم نقص الأكسجة) قبالة سواحل ولاية نيويورك ونيوجيرسي في عام 1976 مغطى 385 ميلًا مربعًا فقط (1000 كيلومتر مربع) من قاع البحر ، انتهى به الأمر إلى تكبد مصايد الأسماك التجارية والترفيهية في المنطقة أكثر من صيد السلطعون التجاري لمدة عام.

يقول عالم الأحياء البحرية روبرت دياز من كلية ويليام وماري في ويليامزبرج ، فيرجينيا ، الذي أجرى مسحًا للمناطق الميتة: "يُفقد أكثر من 212 ألف طن متري [235 ألف طن] من الطعام بسبب نقص الأكسجة في خليج المكسيك". جنبا إلى جنب مع عالم البيئة البحرية روتجر روزنبرغ من جامعة جوتنبرج في السويد. "هذا يكفي لإطعام 75 في المائة من متوسط ​​محصول الجمبري البني من خليج لويزيانا. إذا لم يكن هناك نقص في الأكسجين وكان هناك الكثير من الطعام ، ألا تعتقد أن الجمبري وسرطان البحر سيكونون أكثر سعادة؟ سيكونون بالتأكيد أكثر بدانة. ".

لم يتعاف سوى عدد قليل من المناطق الميتة ، مثل البحر الأسود ، الذي انتعش بسرعة في التسعينيات مع انهيار الاتحاد السوفيتي وانخفاض هائل في جريان الأسمدة من الحقول في روسيا وأوكرانيا. يحتوي السماد على كميات كبيرة من النيتروجين ، ويتدفق من الحقول الزراعية في المياه وفي الأنهار ، وفي النهاية إلى المحيطات.

هذا الجريان السطحي للأسمدة ، بدلاً من المساهمة في زيادة الذرة أو القمح ، يغذي الطحالب الضخمة في المحيطات الساحلية. تموت هذه الطحالب بدورها وتغرق في القاع حيث تستهلكها الميكروبات التي تستهلك الأكسجين في هذه العملية. يعني المزيد من الطحالب زيادة احتراق الأكسجين ، وبالتالي تقليل الأكسجين في الماء ، مما يؤدي إلى تحليق هائل من قبل تلك الأسماك والقشريات وسكان المحيط الآخرين القادرين على الانتقال وكذلك الموت الجماعي للكائنات غير المتحركة ، مثل المحار أو القاع الآخر - سكان. وذلك عندما تتولى الميكروبات التي تزدهر في البيئات الخالية من الأكسجين ، وتشكل حصائر بكتيرية ضخمة تنتج كبريتيد الهيدروجين ، وهو غاز سام.

يقول دياز: "الجاني الأساسي في البيئات البحرية هو النيتروجين ، وفي الوقت الحاضر ، تعد الزراعة أكبر مساهم للنيتروجين في النظم البحرية. إنه نفس السيناريو في جميع أنحاء العالم". "المزارعون لا يفعلون ذلك عن قصد. يفضلون وضعه على الأرض.".

بالإضافة إلى الأسمدة ، فإن الجاني الأساسي الآخر هو استهلاك الوقود الأحفوري. ينتج عن حرق البنزين والديزل أكاسيد النيتروجين المكونة للضباب الدخاني ، والتي تتضح لاحقًا عندما يغسل المطر النيتروجين من السماء ، وفي النهاية ، في المحيط.

يمكن أن تحل التحسينات التكنولوجية ، مثل السيارات الكهربائية أو الهيدروجينية ، هذه المشكلة ولكن المسألة الزراعية أصعب. ويشير دياز إلى أن "النيتروجين زلق للغاية ، ومن الصعب جدًا الاحتفاظ به على الأرض". "نحن بحاجة إلى إيجاد تقنية لمنع النيتروجين من مغادرة التربة.".

أو يمكن للمزارعين تقليل الكمية الإجمالية من النيتروجين المطلوبة من خلال استخدام التقنيات الحيوية الجديدة ، مثل تحسينات كفاءة استخدام النيتروجين (NUE) التي تقدمها Arcadia Biosciences. من خلال هندسة المحاصيل للإفراط في التعبير عن الجين الذي يسمح للجذور بامتصاص المزيد من النيتروجين ، أوضح علماء أركاديا أنه "من الممكن لمحاصيل NUE أن تنتج نفس المحصول بنصف كمية الأسمدة" ، كما يقول الرئيس والمدير التنفيذي ، إريك راي. "في الكانولا ، شهدنا انخفاضًا بمقدار الثلثين.".

لقد تم بالفعل ترخيص البذور التي تحمل هذه التكنولوجيا لشركة مونسانتو الزراعية العملاقة وشركة دوبونت بايونير هاي برايد الدولية في حالة الكانولا والذرة ، على التوالي ، وحتى بذور العشب من شركة Scotts Miracle-Gro قد تستخدمها يومًا ما. على الرغم من أن التجارب الميدانية على مدى السنوات الأربع الماضية أثبتت فاعلية التغييرات الجينية ، فإن المزيد من الاختبارات والموافقة الحكومية تعني أن هذه المحاصيل لن تزرع قبل عام 2012

"إنها فائدة اقتصادية كبيرة للمزارعين إذا استخدموا نصف كمية النيتروجين فقط بالإضافة إلى تأثير مفيد كبير على جريان النيتروجين في المجاري المائية" ، كما يقول راي ، الذي يأمل أن يتم اعتماد هذا المنتج بأسرع ما يمكن استخدام المحاصيل المقاومة لمبيدات الأعشاب ، والتي استغرق الأمر خمس سنوات من تقديمه في عام 1998 ليصبح ما يقرب من 70 في المائة من الذرة المزروعة في الولايات المتحدة ، وهو الآن ما يقرب من 90 في المائة. "توقع معقول أنه سيكون هناك انخفاض كبير ، ربما بحلول عام 2018.".

لكن هذا قد لا يحل مشكلة المنطقة الميتة. يصل الكثير من النيتروجين الآن إلى هذه المياه الساحلية لدرجة أن الكثير منه ينتهي به المطاف مدفونًا في الرواسب ، كما يقول دياز ، حتى عندما تتم إزالة مصادر النيتروجين الجديدة ، فإن تلك الرواسب تطلق هذا النيتروجين بمرور الوقت ، مما يؤدي إلى استمرار الدورة.

سبب عدم القدرة على التعافي ليس فقط النيتروجين المدفون في الرواسب ولكن أيضًا طبقات المياه التي لا تختلط مع بعضها البعض ، على الرغم من التدفق الهائل للأنهار مثل نهر المسيسيبي. بدلاً من ذلك ، توجد مياه أكثر دفئًا وعذبًا على السطح فوق مياه أكثر برودة وكثافة وملوحة وتستغرق طاقة الأعاصير القوية المتعددة لمزج الاثنين.

على سبيل المثال ، عندما ضرب إعصار كاترينا على ساحل لويزيانا مع رياحه القوية التي تهب أسرع من 130 ميلاً (210 كيلومترات) في الساعة ، قدمت العاصفة الاستوائية الوحشية فائدة: فقد مزجت المياه السطحية الدافئة الغنية بالأكسجين مع البرودة ، مياه خالية من الأكسجين تقريبًا تحتها ، وتبديد أكبر منطقة ميتة في الولايات المتحدة لبعض الوقت. تبع الإعصار ريتا العمل وأنهى العمل ، منهياً في وقت مبكر المنطقة الموسمية الميتة التي تتشكل كل عام عند مصب نهر المسيسيبي.

تلك المنطقة الميتة - التي امتدت العام الماضي على ما يقرب من 8500 ميل مربع (22000 كيلومتر مربع) ، وهي مساحة بحجم نيوجيرسي ، ومن المتوقع أن تزداد اتساعًا في عام 2008 ، بفضل فيضانات الصيف المبكرة. بسبب الحمل الغني بالنيتروجين والفوسفور ، ينقل نهر المسيسيبي من الحقول الزراعية في الغرب الأوسط الأمريكي.

إن الأمل في حدوث الأعاصير ليس شائعًا ولا منطقيًا ، لذا فإن العلماء في دول بحر البلطيق ، في أمس الحاجة إلى حلول ، يفكرون فيما يسمى بخيارات الهندسة الجيولوجية: التدخلات البشرية واسعة النطاق في النظم الطبيعية. في هذه الحالة ، سيتم نفخ الهواء في بعض الخلجان الأصغر لتقييم ما يحدث. يقول دياز: "إذا نظرت إلى البرك الزراعية ، يمكنك تهويتها لمنع انخفاض الأكسجين". "ولكن هذه بركة. نحن نتحدث عن أنظمة مفتوحة مع المد والجزر. المياه لا تبقى هناك فقط.".

في النهاية ، قد يتطلب الأمر ثورات في الزراعة والنقل ، جنبًا إلى جنب مع طاقة الأعاصير لإعادة الحياة إلى المناطق الميتة. ويضيف دياز: "إذا لم تتمكن من مزج منطقة ميتة مع طاقة الإعصار ، فأنا لا أرى كيف ستقوم الهندسة الجيولوجية بذلك"

انقر هنا لمشاهدة خريطة المناطق الميتة حول العالم..

شعبية حسب الموضوع