آلاف البحيرات الزرقاء في جرينلاند تتحول إلى اللون البني بين عشية وضحاها بسبب التغير المناخي

البحيرات الزرقاء في جرينلاند

تحول صادم في غرب جرينلاند

شهدت غرب جرينلاند تحولا صادما حيث تحولت آلاف البحيرات الزرقاء الصافية إلى اللون البني بعد حدث مناخي متطرف، أدت الأمطار الغزيرة وذوبان التربة الصقيعية إلى إطلاق الكربون والمعادن في المياه، مما أدى إلى تعطيل التوازن البيئي الدقيق في المنطقة، بدلاً من تخزين الكربون، أصبحت هذه البحيرات تطلق كميات هائلة من غازات الدفيئة، مما يمثل تحولا بيئيا سريعا ومفاجئا كان من الممكن أن يستغرق قرونا في الظروف الطبيعية، يحذر العلماء من أن هذه التغيرات قد تكون لها عواقب طويلة الأمد على كل من القطب الشمالي والمناخ العالمي.

آلاف البحيرات تتحول إلى اللون البني وسط موجة حر قياسية

تضم غرب جرينلاند عشرات الآلاف من البحيرات الصافية الزرقاء التي توفر مياه الشرب وتساعد على امتصاص الكربون من الغلاف الجوي، ومع ذلك بعد شهرين من الحرارة والأمطار القياسية في خريف عام 2022، تحول حوالي 7500 من هذه البحيرات إلى اللون البني، وبدأت في إطلاق الكربون بدلاً من تخزينه، كما انخفضت جودة المياه، وفقًا لدراسة جديدة.

 دراسة تكشف عن تحول بيئي سريع

قادت جاسمين ساروس، الباحثة المتميزة في برنامج فولبرايت للقطب الشمالي والمديرة المساعدة لمعهد تغير المناخ في جامعة مين، فريقا بحثيا اكتشف أن هذه الأحداث المناخية المتطرفة أدت إلى تحول بيئي "دفع بحيرات القطب الشمالي إلى نقطة تحول". كشفت الدراسة، التي نُشرت في مجلة "Proceedings of the National Academy of Sciences" (PNAS)، أنه بحلول يوليو 2023 — أي في أقل من عام — تغيرت الخصائص الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية لهذه البحيرات بشكل جذري. لاحظت ساروس أن هذا المستوى من التحول كان من الممكن أن يستغرق قرونا في الظروف العادية. تمت مشاركة النتائج مع المجتمعات المحلية.

كيف ساهمت الأمطار وذوبان التربة الصقيعية في التحول

عادة ما تشهد جرينلاند تساقط الثلوج في الخريف، لكن الحرارة غير المعتادة تسببت في هطول الأمطار بدلاً من ذلك. كما أدت الحرارة إلى ذوبان التربة الصقيعية — وهي التربة المجمدة التي تحتوي على كميات كبيرة من الكربون العضوي — مما أدى إلى إطلاق الكربون والحديد والمغنيسيوم وعناصر أخرى في البيئة. مع هطول الأمطار القياسية، تم غسل هذه المواد المكشوفة حديثا من التربة إلى البحيرات، مما أدى إلى تحولها إلى اللون البني.

 سرعة غير مسبوقة للتغير في بحيرات غرب جرينلاند

أشارت ساروس، وهي أيضًا أستاذة علم البحيرات القديمة وبيئة البحيرات في كلية البيولوجيا والبيئة بجامعة مين، إلى أن التغير السريع في بحيرات غرب جرينلاند يختلف عن التغير البطيء الذي تشهده البحيرات في نصف الكرة الشمالي، بما في ذلك تلك الموجودة في مين.

قالت ساروس: "كان حجم هذا التغير وسرعته غير مسبوقين".

مخاطر صحية ومخاوف تتعلق بجودة المياه

أوضحت ساروس أن تدفق الكربون العضوي المذاب والعناصر الغذائية من التربة الصقيعية يمكن أن يعزز نمو البكتيريا ويؤدي إلى طعم ورائحة غير مرغوب فيهما في المياه، بالإضافة إلى تغيير اللون، كما أن زيادة التعرض للمعادن التي تم إطلاقها من التربة الصقيعية يمكن أن تسبب مشاكل صحية، من خلال تحديد نوع وكمية المواد العضوية وغير العضوية التي تدخل البحيرات بعد الأحداث المناخية المتطرفة، يمكن لسكان المنطقة المحيطة تقييم كيفية معالجة مياههم بشكل أفضل.

قالت ساروس: "يمكن أن تتفاعل المواد العضوية المذابة مع عمليات معالجة مياه الشرب لإنتاج منتجات ثانوية للكلورة تسمى ثلاثي هالوميثان، والتي قد تكون مسرطنة".

تحول جذري في دورة الكربون

مع تغير الخصائص الفيزيائية والكيميائية، أصبحت البحيرات أكثر عتامة وأقل قدرة على اختراق الضوء لسطحها، أدى انخفاض الضوء إلى تقليل تنوع العوالق النباتية، مما كان له آثار كبيرة على دورة الكربون في المنطقة، وجد الباحثون انخفاضا في العوالق النباتية التي تمتص ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي من خلال التمثيل الضوئي، وزيادة في العوالق التي تقوم بتفكيك وإطلاق الكربون. بدلاً من تخزين ثاني أكسيد الكربون في الصيف، أصبحت البحيرات مصدرًا له، مع زيادة بنسبة 350٪ في تدفق هذا الغاز الدفيء منها.

قالت ساروس: "التفسير المحتمل هو أن الكثير من الكربون العضوي تم تحريكه من المناظر الطبيعية إلى المياه السطحية، وكان الكربون العضوي متاحا للكائنات المائية لاستخدامه. لأن البحيرات أصبحت بنية اللون، قلل ذلك من الضوء الداخل إلى النظام، مما يميل إلى تفضيل الكائنات التي تستخدم مسارات الكربون العضوي بدلاً من التمثيل الضوئي".

 الأنهار الجوية وتأثيرها المتزايد

خلص الباحثون إلى أن ارتفاع الحرارة وهطول الأمطار كان بسبب عدة أنهار جوية. النهر الجوي هو عمود طويل وضيق من بخار الماء ينتج أمطارا أو ثلوجا شديدة عندما يصل إلى اليابسة. تؤثر هذه الأنهار الجوية على أجزاء كبيرة من العالم، وتتوقع النماذج المناخية الحالية أنه بحلول نهاية القرن، ستزداد وتيرتها بنسبة 50-290٪ في جرينلاند وغرب أمريكا الشمالية وشرق آسيا وغرب أوروبا وأنتاركتيكا.

قالت ساروس إن المزيد من الأبحاث والمراقبة يمكن أن تساعد في تحديد كيفية تعافي هذه البحيرات، مما يوفر رؤية أعمق لديناميكيات البحيرات في المنطقة. يمكن أن تساعد الدراسات الإضافية العلماء أيضًا في فحص البحيرات البنية في نصف الكرة الشمالي، وكيفية تعافيها والعلاجات والتدخلات المحتملة.

قالت ساروس: "كانت قوة مناخية ساحقة دفعت جميع البحيرات إلى الاستجابة بنفس الطريقة. عندما يتعلق الأمر بالتعافي، هل سيكون الأمر نفسه عبر البحيرات أم مختلفا؟"

 قوة جمع البيانات على المدى الطويل

أصبحت الدراسة ممكنة من خلال جمع البيانات الواسع الذي تم الحصول عليه من خلال أخذ عينات المياه السنوية وأجهزة الاستشعار عن بعد في البحيرات التي تعمل على مدار العام.

قالت ساروس: "تُظهر دراستنا قوة الملاحظة طويلة المدى. لقد كنت أعمل في هذا المجال منذ عام 2013، وقمت بالعمل في العديد من المشاريع هنا. ولكن في الخلفية، كنت أحاول أنا وزملائي الحفاظ على مجموعة بيانات متسقة من الملاحظات. هذه هي الطريقة التي تمكنا من خلالها من التقاط وتحديد آثار هذا الحدث المناخي المتطرف".