التبييض المرجاني: معنى ، حدوث وعوامل تسبب التبييض المرجاني
اقرأ هذه المقالة لتتعرف على تبييض المرجان: المعنى والحدث والعوامل المسببة لابيضاض الشعاب المرجانية:
تبييض المرجان يشير إلى فقدان لون الشعاب المرجانية التي تشكل النظم الإيكولوجية الهشة للغاية ، والشعاب المرجانية. تقع الشعاب المرجانية في المياه الاستوائية الضحلة الاستوائية على طول الجزر والقارات.
وتتألف الطبقة الفرعية من الشعاب المرجانية من كربونات الكالسيوم من الشعاب المرجانية الحية والميتة. يشار إلى الشعاب المرجانية على أنها غابات استوائية مطيرة في المحيطات لأنها تتميز بإنتاجيتها وتنوعها البيولوجي.
ويرجع ذلك إلى أن الشعاب المرجانية الصلبة ترتبط ارتباطًا وثيقًا باللافقاريات والفقاريات والنباتات الأخرى هنا ، وتشارك معًا في عملية اقتران الموارد الدقيقة وإعادة التدوير. تبني الشعاب المرجانية الصلبة (Phylum Cnidaria) هياكل عظمية لكربونات الكالسيوم محتجزة من الماء. بمجرد وفاة ورم المرجان ، يصبح الهيكل العظمي جزءًا من الشعاب المرجانية.
وتتلقى الشعاب المرجانية مغذياتها وطاقتها من خلال التقاط الكائنات الدقيقة العوالق ، ومن خلال علاقة تكافلية مع الزوومانثيل - الخلية المفردة ، التصبغات ذاتية التأثر للعديد من الأصناف في نظام Dinoflagellata. هذه الطحالب تمتص أشعة الشمس وتحويلها إلى طاقة. تساعد zooxanthellae الشعاب المرجانية على إنتاج المغذيات من خلال وظائف التمثيل الضوئي الخاصة بها.
تساعد أنشطة التمثيل الضوئي الشعاب المرجانية في الحصول على مركبات الكربون الثابتة للطاقة وزيادة التكليس والتوسط في تدفق العناصر الغذائية. يتلقى الزوزانثيلاي بيئة محمية للنمو بالإضافة إلى الإمداد الجيد لثاني أكسيد الكربون لعملية التمثيل الضوئي. ومع ذلك ، فإن الشعاب المرجانية بطيئة النمو تتنافس مع الطحالب متعددة الخلايا التي تنمو بسرعة حيث يمكن أن تتغذى الشعاب المرجانية خلال النهار من خلال التمثيل الضوئي في الزوزانتلي ومن خلال الافتراس في الليل.
الشعاب المرجانية لديها بالفعل الأنسجة واضحة. يتلقون تلوينهم من zooxanthellae ويبدون جميلين. يعتمد لون لون المرجان على اللوح الذي يعيش فيه.
تبيض المرجان هو رد فعل شائع من الشعاب المرجانية للاضطرابات المختلفة التي تحدث في الشعاب المرجانية والتي تشمل الأحداث الطبيعية والتي يسببها الإنسان. الاضطرابات الطبيعية التي تضر بالشعاب المرجانية هي العواصف العنيفة ، والفيضانات ، ودرجات الحرارة القصوى ، وأحداث التذبذب الجنوبي النينيو (ENSO) ، والتعرضات تحت سطح الأرض ، والتفشي المفترس ، والأوبئة الحيوانية.
إن العوامل التي يسببها الإنسان مثل الاستغلال المفرط ، والإفراط في الصيد ، وزيادة الترسبات والحمولة الزائدة المغذية هي المسؤولة عن زيادة تدهور الشعاب المرجانية التي لوحظت في الآونة الأخيرة. منذ أوائل الثمانينات ، شهد تبيض الشعاب المرجانية زيادة في التواتر فضلاً عن التوزيع الواسع الانتشار.
يتم إظهار الإجهاد التبيض أيضا من الشعاب المرجانية الناعمة ، والمحار العملاق Tridacna وبعض الإسفنج.
ماذا يحدث في المرجان التبييض؟
تحت الضغط ، تطرد الشعاب المرجانية الزووزانثيلا ، التي تربطها بها علاقة تكافلية ، مما يؤدي إلى مظهرها الأخف أو الأبيض تمامًا (حيث أن الطحالب مسؤولة عن لون المرجان الجميل). هذا هو تبيض المرجان. يظهر الهيكل العظمي الجلي من خلال الأنسجة الشفافة للشعاب المرجانية ، والتي هي الآن خالية من zooxanthellae.
قد تقل كثافات الزاوزانثيلاي أو قد يقلل تركيز الصبغات الضوئي في الطحالب. يحتوي مرجان الشعاب المرجانية عموما على حوالي 1-5 x 10 6 zooxanthellae سم -2 للأنسجة السطحية الحية و2-10 جزء من كلوروفيل لكل zooxanthellae. وبسبب التبييض ، فإن ما يقرب من 60 إلى 90 في المائة من الزوكسانتيل تضيع وتخسر كل من هذه الكائنات 50 إلى 80 في المائة من أصباغها الضوئية.
تبيض المرجان يؤثر على الشعاب بشكل حاد. إذا انخفض التبييض مع الوقت ، أي إذا لم تكن العوامل المسببة للتوتر شديدة للغاية ، يمكن أن تستعيد الشعاب المرجانية طحالبها التكافلية في غضون أسابيع أو شهور قليلة. ويمكن إعادة استنشاقها من قبل نفس الأنواع من الزوومانثيلاي أو بواسطة نوع آخر.
ولكن إذا كان التبييض شديدًا ، فإن zooxanthellae المنضب لا يتعافى ويموت المرجان. ثم فقدت الشعاب نفسها. بمجرد بدء عملية التبييض ، قد تستمر الشعاب المرجانية في التبييض حتى بعد إزالة الضغط. وحذر الخبراء من أن إجمالي مساحة الشعاب المرجانية قد انخفض بنسبة 30 في المائة على مدى الثلاثين سنة الماضية. وفي منطقة البحر الكاريبي وحدها ، فقد حوالي 90 في المائة من الشعاب المرجانية.
تتفاوت قدرة الشعاب المرجانية على تحمل الضغط والتبييض والتعافي من حدث التبييض بين الأنواع. على سبيل المثال ، يمكن أن تواجه porites lobata وغيرها من الشعاب المرجانية الكبيرة بنجاح الصدمات في درجات الحرارة القصوى بينما Acropora spp. والمهاريل الهشة المتفرعة الأخرى تنهار إلى الإجهاد الحراري بعد أحداث التبييض.
وتشمل العوامل التي يمكن أن توفر الحماية ضد تبيض المرجان الشامل مقاومة التبيض ، والتسامح المرجاني ، واستعادة الشعاب المرجانية. يمكن تقليل خطر التبييض من خلال الظروف المناخية المحلية أيضًا ، مثل الكثير من الظل أو تيارات المياه الباردة. يمكن للصحة وعلم الوراثة من المرجان و zooxanthellae أن تلعب دورا رئيسيا في التأثير على خطر التبييض.
حادثة:
وقد أبلغت جميع المحافظات الرئيسية في الشعاب المرجانية عن وجود نفوق جُزر مرجانية في النظم الإيكولوجية للشعاب منذ السبعينات. لكن تواتر وحجم اضطرابات التبييض ازدادت في الآونة الأخيرة. بين عامي 1979 و 1990 فقط ، لوحظ وجود أكثر من 60 حدث تبيض للشعاب المرجانية من 105 من الوفيات المرجانية الجماعية. خلال السنوات الـ 103 التي سبقت هذه الفترة ، تم تسجيل ثلاثة أحداث تبيض فقط من بين 63 حالة من الوفيات المرجانية.
من المعتقد أن معظم مناطق الشعاب المرجانية في العالم تقريبا - منطقة الكاريبي / غرب المحيط الأطلسي ، والمحيط الهندي ، ووسط وغرب المحيط الهادئ ، والخليج العربي والبحر الأحمر - لديها تبيض المرجان والوفيات منذ الثمانينات.
قبل الثمانينيات من القرن الماضي ، حدثت أحداث تبييض المرجان والوفيات المرجانية خلال فترات ارتفاع درجة حرارة مياه البحر ولكن الاضطرابات حدثت في مناطق معينة فقط وفي مناطق الشعاب المرجانية بالتحديد. ولكن أحداث تبييض المرجان منذ الثمانينيات حدثت في منطقة جغرافية واسعة وأثرت على جميع مناطق الشعاب المرجانية. وقعت أحداث 1980s خلال سنوات من نشاط النينيو على نطاق واسع.
العوامل التي تسبب التبييض المرجاني:
قد تبدو المرجان عظمية ومتينة ، لكن الحقيقة أن الشعاب المرجانية شديدة الحساسية للإجهاد البيئي. وهي الآن مهددة بتلوث المياه ، وتعرية التربة ، والتعرض للمد المنخفض ، والظروف الجوية ، والاستخدام العالي للأسمدة ، وصيد الأسماك باستخدام المتفجرات والقيادة غير الملائمة. الاحترار العالمي سيكون له تأثير شديد على الشعاب المرجانية. الاحترار العالمي يعني ارتفاع درجات حرارة الهواء والماء في العالم.
على الرغم من أن المياه الاستوائية الدافئة تناسب الشعاب المرجانية ، إلا أن ارتفاع درجة حرارة مياه البحر قد يضر بالزوزانتلي. الاحترار العالمي سيؤدي إلى ذوبان القمم الجليدية القطبية وارتفاع مستويات البحار.
إذا لم يستطع ضوء الشمس اختراق المياه إلى الشعاب المرجانية ، فإن الطحالب التي تعتمد عليها لن تكون قادرة على التمثيل الضوئي وسوف تفقد الشعاب المرجانية مصدراً هاماً للطاقة. من شأن استنفاد الأوزون أن يزيد الأشعة فوق البنفسجية على سطح الأرض ويسبب أحداث تبييض المرجان. ما يلي هو مناقشة العوامل التي تحفز التوتر وتسبب تبيض المرجان.
ارتفاع درجة الحرارة:
ويزيد الضغط الشديد أو ينخفض درجة حرارة الماء التي تعزى إلى الاحترار العالمي بسبب الأنشطة البشرية. يعزى التبيض المرجاني الصيفي إلى ارتفاع درجة حرارة سطح البحر بالتزامن مع الإشعاع الشمسي العالي.
تزدهر أنواع المرجان ضمن هامش درجة حرارة ضيقة نسبيًا ؛ لذلك يمكن لدرجات الحرارة القصوى أن تحفز التبييض. من المعروف أن أحداث التبييض تحدث أثناء الانخفاض المفاجئ في درجة الحرارة (- 3 درجات مئوية إلى 5 درجات مئوية لمدة 5-10 أيام) التي تحدث أثناء تفشي الهواء البارد الموسمي. هو أكثر تواترا بسبب الارتفاع في درجات حرارة الماء. شذوذ إيجابي صغير من 1-2 درجة مئوية لمدة 5 إلى 10 أسابيع خلال الصيف يمكن أن تحفز التبييض.
خضعت الحاجز المرجاني العظيم (GBR) لثمانية أحداث تبييض جماعية منذ عام 1979. وشهدت GBR على طول الساحل الشمالي لأستراليا حدثين كبيرين لتبييض المرجان حتى الآن - في عامي 1998 و 2002 خسرتا فيه 42 في المائة و 54 في المائة من الشعاب على التوالي. شهد GBR الجنوبي حدث مماثل في عام 2006.
استردت معظم الشعاب المرجانية ، مع انخفاض مستويات الوفيات المرجانية ، ولكن الضرر كان شديدًا في الأماكن. وقد توفي 90 في المائة من الشعاب المرجانية في بعض المناطق. هذا هو مثال لقابلية الشعاب المرجانية لارتفاع درجة حرارة الماء جنبا إلى جنب مع تحمض المحيطات. في حين أن ارتفاع درجات الحرارة قد زاد من تواتر وشدة التبييض ، إلا أن التحمّض قلل من قدرة الشعاب المرجانية.
زيادة صغيرة في درجة الحرارة على مدى عدة أسابيع أو زيادة كبيرة (3-4 درجة مئوية) على مدى بضعة أيام سوف يؤدي إلى ضعف المرجان. يحدث تبيض المرجان في الغالب خلال مواسم الصيف أو بالقرب من نهاية فترة التسخين الممتد. ويقال إنها حدثت في أوقات انخفاض سرعة الرياح والسماء الصافية والبحار الهادئة وانخفاض التعكر. الظروف تفضل التدفئة المحلية والأشعة فوق البنفسجية عالية (الأشعة فوق البنفسجية).
الأشعة فوق البنفسجية تخترق بسهولة مياه البحر الصافية. تحتوي الشعاب المرجانية في الواقع على مركبات تمتص الأشعة فوق البنفسجية والتي يمكن أن تمنع الأشعة فوق البنفسجية التي يحتمل أن تكون ضارة. لكن ارتفاع درجات الحرارة يعني انخفاض تركيز هذه المركبات الممتصة للأشعة فوق البنفسجية في الشعاب المرجانية.
ثم ، تتأثر zooxanthellae مباشرة من الأشعة فوق البنفسجية. ليس فقط الإشعاع فوق البنفسجي في نطاق 280-400 نانومتر ولكن أيضا إشعاع نشط photynthetically (400-700 نانومتر) قد تورط في أحداث التبييض.
التعرض Subaerial:
التعرّض المفاجئ للشعاب المرجانية في الغلاف الجوي ، عندما يكون هناك انخفاض شديد في المد ، فإن التذبذبات الجنوبية لنيونو (ENSO) ذات الصلة بقطر البحر أو الارتفاعات التكتونية ، يمكن أن تحفز التبييض. ويمكن أن يؤدي هذا إلى جانب ارتفاع درجات حرارة المياه أو انخفاضها ، وزيادة الإشعاع الشمسي وتخفيف مياه البحر إلى فقدان zooxanthellae وموت الشعاب المرجانية.
الترسيب:
وقد قيل أن تحميل الرواسب يمكن أن يجعل الطحالب zooxanthellae أكثر قابلية للتبييض.
التخفيف من الأمطار المتولدة بالمياه العذبة والجريان السطحي يخفف من مياه الشعاب المرجانية ويسبب تبيض المرجان. لكن من المعروف أن أحداث التبييض هذه نادرة. حتى عندما تحدث ، فإنها تقتصر على المناطق الصغيرة القريبة من الشاطئ.
الاكسيوبيوتك:
عندما تتعرض الشعاب المرجانية لتركيزات عالية من الملوثات الكيميائية مثل النحاس ومبيدات الأعشاب والزيت ، يحدث تبيض المرجان.
أوبئة الحيوانية:
يمكن أن تسبب مسببات الأمراض التبييض ولكن هذا يختلف عن أنواع أخرى من التبييض. في التبييض الناجم عن مسببات الأمراض ، تؤدي الأمراض المرجانية إلى موت مستعمرة أو مستعمرة كاملة وتقشير الأنسجة الرخوة. في البحر الأبيض المتوسط ، شهد الشعاب Oculina patagonica التبييض. وكان هذا بسبب البكتيريا المعدية ، Vibrio shiloi التي هاجمت zooxanthellae التكافلية. البكتيريا هي المعدية فقط في الفترات الدافئة. لذا فمن الواضح أن الاحترار العالمي سيؤدي إلى ظروف دافئة من شأنها أن تعزز انتشار مسببات الأمراض والالتهابات من الشعاب المرجانية.
وعلى الرغم من أن هذا لا يؤدي إلى تبيض المرجان على هذا النحو ، إلا أن الزيادة في تركيزات العناصر الغذائية الأساسية المحيطة ، مثل الأمونيا والنترات ، تؤدي إلى زيادة كثافات الزاوزانثيلا تصل إلى مرتين أو ثلاث مرات. هذا يمكن أن يسبب آثار ثانوية مثل خفض مقاومة المرجان وزيادة القابلية المرجانية للأمراض.
قد يكون التبييض مفيدًا أيضًا:
وقد كشفت الأبحاث الحديثة أن الشعاب المرجانية التي تتعرض باستمرار لمستويات منخفضة من الإجهاد قد تتطور نوعًا ما من المقاومة للتبييض. في الواقع تم العثور على أنه عندما يتم تهديد الشعاب المرجانية ، يمكن أن تساعد التبييض الشعاب المرجانية على العيش.
قد تتخلص المستعمرات المرجانية ، عندما تتأثر بتغيرات بيئية جذرية ، من الطحالب الموجودة لخلق مساحة للطحالب الأخرى التي لديها قدرة أكبر على الازدهار في الظروف المهددة. التبييض ، إذن ، هو الطريقة التي تستعيد بها الشعاب المرجانية الحيوية.
وقد أظهرت التجارب أن الشعاب المرجانية المعرضة للتغير البيئي الشديد الذي يحدثه التبييض من المرجح أن تظل على قيد الحياة في نهاية المطاف مقارنة بالشعاب المرجانية الأخرى. وقد ثبت أن الشعاب المرجانية لديها مرونة كبيرة. وعلى الرغم من أن ارتفاع درجات الحرارة يُعتبر عاملاً يؤدي إلى تبيض المرجان ، فقد ازدهرت الشعاب المرجانية خلال فترات درجات الحرارة العالمية الدافئة في الماضي عندما ارتفعت مستويات البحار بنحو 18 قدما أو ستة أمتار فوق المستوى الحالي.
ومع ذلك ، ليس من الواضح ما إذا كانت عملية التبييض التكيّفية ستتمكن من إنقاذ الشعاب المرجانية التي هوجمت بسبب التلوث أو ارتفاع درجات حرارة البحر.
في محاولة لإنقاذ الشعاب المرجانية من عملية التبييض ، بدأت البلدان تدرس وضع استراتيجيات وطنية. طوّرت سلطة الحديقة البحرية الحاجز المرجاني العظيم "خطة الاستجابة المرجانية للتبييض" من أجل التوصل إلى استراتيجية شاملة للكشف والاستجابة لأحداث تبيض المرجان على نطاق واسع لتناول الطعام في الصيف. إن الجهد الدولي المشترك ، واسع النطاق ، هو حاجة الساعة.
