المحيط يتغير باستمرار. ولا تؤثر هذه التغييرات على الحياة البحرية فحسب، بل لها أيضًا تأثيرات واسعة النطاق على سكان الأرض. ولتسجيل هذه التغييرات، كانت محطات المراقبة في شمال الأطلسي نشطة منذ عقود. الآن، أبلغ الباحثون عن أحدث التغييرات، موضحين أن المحيط بالقرب من برمودا أصبح أكثر دفئًا وملوحة وأكثر حمضية ويحتوي على كمية أقل من الأكسجين عما كان عليه قبل 40 عامًا. تشير البيانات إلى أن منطقة شمال المحيط الأطلسي شبه الاستوائية بالقرب من برمودا ترتفع درجة حرارتها بنحو درجة مئوية واحدة. يقول الباحثون إن المراقبة طويلة المدى يمكن أن تساعد في تحديد التحديات الوجودية التي يواجهها المجتمع في المستقبل القريب.

فريق دراسة سلسلة توقيت برمودا أتلانتيك (BATS) على متن سفينة الأبحاث التابعة لشركة BIOS Atlantic Explorer. مصدر الصورة: جيف نيوتن

تحديات المحيط: ارتفاع درجات الحرارة، وانخفاض الأكسجين، والتحمض

إن تحمض المحيطات ليس سوى بعض التحديات التي تواجه محيطات العالم، حيث يؤثر ارتفاع درجة حرارة المحيطات على مدى عقد من الزمن على دوران المحيطات، ويؤدي انخفاض مستويات الأكسجين إلى التملح وتغييرات في إمدادات المغذيات.

في عام 1988، بدأت مراقبة شاملة ومستمرة لسلسلة زمنية للمحيطات تسمى دراسة سلسلة توقيت برمودا الأطلسية (BATS) على بعد حوالي 80 كيلومترًا جنوب شرق برمودا. وهناك يقوم العلماء بإجراء عينات فيزيائية وبيولوجية وكيميائية شهرية لسطح المحيط وأعماقه. في بحث جديد نُشر في مجلة Frontiers in Marine Science، يصف الباحثون أحدث النتائج التي توصلت إليها جهود المراقبة هذه.

وقال المؤلف البروفيسور نيكولاس بيتس، الباحث البحري في معهد برمودا للعلوم البحرية، وهو جزء من مختبر جولي آن ريجلي للعقود الآجلة العالمية في جامعة ولاية أريزونا (ASU)، وأستاذ في كلية مستقبل المحيطات بجامعة ولاية أريزونا: "تظهر دراستنا أن سطح المحيط في المنطقة شبه الاستوائية في شمال المحيط الأطلسي قد ارتفعت درجة حرارته بنحو درجة مئوية واحدة على مدار الأربعين عامًا الماضية. بالإضافة إلى ذلك، زادت ملوحة المحيطات وفقد الأكسجين". "بالإضافة إلى ذلك، زادت حموضة المحيطات من الثمانينات إلى العشرينيات من القرن الحالي."

دافئ، مالح، غير مؤكسج، حمضي

وفي محطات مراقبة BATS، زادت درجات حرارة سطح المحيط بنحو 0.24 درجة مئوية كل عقد منذ الثمانينيات. مجتمعة، أصبحت درجات حرارة المحيطات الآن أكثر دفئًا بمقدار درجة مئوية واحدة عما كانت عليه قبل 40 عامًا. ووجد الباحثون أن درجات حرارة المحيطات ارتفعت أيضًا في السنوات الأربع الماضية أكثر مما كانت عليه في العقود السابقة.

ولا يقتصر الأمر على زيادة درجات حرارة البحر المُقاسة فحسب، بل إن الطبقة السطحية أيضًا أكثر ملوحة، مما يعني ذوبان المزيد من الملح في الماء. وتظهر أحدث البيانات أن هذه الملوحة، مثل درجات الحرارة السطحية، زادت بشكل غير متناسب خلال السنوات القليلة الماضية. وقال بيتس: "نعتقد أن هذا جزء من اتجاهات وتغيرات أوسع وأحدث في درجات حرارة المحيطات والتغيرات البيئية، مثل ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي والسنوات الأكثر سخونة في العالم".

وفي الوقت نفسه، تظهر البيانات أن كمية الأكسجين المتاحة للحياة المائية قد انخفضت بنسبة 6% على مدى الأربعين سنة الماضية. كما تغيرت مستويات الحموضة: فقد أصبحت المحيطات الآن أكثر حمضية بنسبة 30% مما كانت عليه في الثمانينات، مما أدى إلى انخفاض تركيزات أيونات الكربون. ومن بين أمور أخرى، يؤثر هذا على قدرة الكائنات ذات القشرة على الحفاظ على أصدافها.

وأوضح بيتس: "لقد تجاوزت كيمياء المحيطات في المياه السطحية لعام 2020 النطاق الموسمي الذي لوحظ في الثمانينيات، وأصبحت النظم البيئية البحرية الآن في بيئة كيميائية مختلفة عما كانت عليه قبل بضعة عقود. وتحدث هذه التغييرات بسبب امتصاص ثاني أكسيد الكربون الناتج عن النشاط البشري من الغلاف الجوي".

أهمية البيانات طويلة المدى

يعد جمع البيانات طويلة المدى أمرًا مهمًا للتنبؤ بالتغيرات الوشيكة في الظروف. وقال بيتس: "توفر هذه الملاحظات إحساسًا بالمعدل الأخير لارتفاع درجة حرارة المحيطات والتغيرات في كيمياء المحيطات. وهي توفر مؤشرات مهمة للتغيرات في العقود المقبلة". "كما أنها تشهد على التغيرات البيئية الإقليمية والعالمية والتحديات الوجودية التي سنواجهها كأفراد ومجتمعات في المستقبل القريب."

أعضاء فريق دراسة سلسلة توقيت برمودا الأطلسية (BATS) في المختبر. مصدر الصورة: جيف نيوتن

إن محطات المراقبة التي قدمت البيانات لهذه الدراسة ليست سوى اثنتين من عدة مواقع سلاسل زمنية طويلة المدى للمحيطات تقع في جميع أنحاء محيطات العالم. تعد محطات المراقبة القريبة من هاواي وجزر الكناري وأيسلندا ونيوزيلندا أيضًا أساسية لرصد التغيرات طويلة المدى في المحيط. وقال الباحثون إنه تمت ملاحظة عمليات مماثلة في بعض هذه المواقع، مما يسلط الضوء على التحديات والتعقيدات المتعلقة بفهم التفاعلات طويلة المدى بين ارتفاع درجة حرارة المناخ والتملح وتحمض المحيطات.

مرجع "40 عامًا من ملاحظات تحمض المحيطات في بحر سارجاسو في محطة أبحاث سلسلة التوقيت الأطلسي في برمودا (1983-2023)"، نيكولاس ر. بيتس ورودني جيه جونسون، 25 أكتوبر 2023، "حدود العلوم البحرية".

دوى:10.3389/fmars.2023.1289931

المصدر المجمع: ScitechDaily