دراسة: ميكروبات مياه البحر كأداة قوية لتشخيص صحة الشعاب المرجانية – التنوع البيولوجي

وتستمد معظم الشعاب المرجانية ألوانها الزاهية من الطحالب المجهرية التي تعيش داخل أنسجة الشعاب المرجانية وتوفر لها الغذاء. حتى في المياه المحيطة بالشعاب المرجانية، توجد مجموعة مجهرية من البكتيريا والعتائق وأنواع أخرى من الميكروبات التي تستجيب للتغيرات في الموائل، ويمكنها أن تشير إلى ما إذا كانت الشعاب المرجانية سليمة.

في ورقة بحثية جديدة نُشرت في مجلة Cell Reports Sustainability، تُفصّل الباحثتان آمي أبريل، العالمة المشاركة في الكيمياء البحرية والكيمياء الجيولوجية في معهد وودز هول لعلوم المحيطات (WHOI)، وجينيفر إل. ساليرنو، عالمة الأحياء البحرية والأستاذة المشاركة في قسم العلوم والسياسات البيئية في جامعة جورج ماسون، أهمية هذه المجتمعات الميكروبية المحيطة برصد الشعاب المرجانية والحفاظ عليها. وتصف الباحثتان كيف يُمكن أن يكون أخذ عينات من مياه الشعاب المرجانية وتحليلها بحثاً عن ميكروبات معينة مفيداً، ليس فقط لعلماء الأحياء الدقيقة وعلماء الشعاب المرجانية، بل أيضاً لغيرهم من المسؤولين مباشرةً عن إدارة النظم البيئية للشعاب المرجانية والحفاظ عليها، مثل مديري المتنزهات البحرية، والمنظمات غير الربحية المعنية بالحفاظ على البيئة، وفرق الترميم، وصانعي السياسات.

اقرأ أيضاً: تغيّر المناخ يهدد بـابيضاط الشعاب المرجانية على نطاق واسع

وقالت أبريل: “إنّ دراسة الميكروبات تُعدّ مفيدةً للغاية لفهم المزيد عن صحة الشعاب المرجانية بشكل عام، وقد أنتج فريقي أكثر من اثنتي عشرة مجموعة بيانات مُفصّلة تُبيّن هذه الروابط، وهدفنا من هذه الورقة البحثية الجديدة هو إتاحة هذه المعرفة للبرامج والأشخاص المهتمين باستخدام الميكروبات لتشخيص صحة الشعاب المرجانية وظروف المحيطات”.

ومقارنةً بالرصد البصري لموائل الشعاب المرجانية، يُوفر أخذ عينات من ميكروبات المياه وتحليلها صورةً أوضح عن صحة الشعاب المرجانية وتفاصيل أكثر عنها، وتُقدم هذه الورقة نظرةً عامةً مُفصّلةً على أفضل الأساليب، والتكاليف المُقدرة، والتوصيات للمنظمات وخبراء الحفاظ على البيئة لتطبيق هذه التقنيات بسهولة.

والبكتيريا والعتائق هي أكثر الميكروبات انتشاراً في بيئات الشعاب المرجانية، وتتفاعل هذه الميكروبات مع البيئة الكيميائية المحيطة، مثل العناصر الغذائية والعناصر النزرة، بالإضافة إلى الخصائص الفيزيائية للمياه، مثل تشبع الأكسجين ودرجة الحرارة ودرجة الحموضة والضوء.

يشير وجود ميكروبات محددة إلى ظروف معينة في الماء. على سبيل المثال، تشير الدراسة إلى أن وجود الإشريكية القولونية عادةً ما يشير إلى وجود فضلات بشرية أو حيوانية في البيئات المجاورة، وهو ما يُعدّ غالباً مؤشراً سيئاً على صحة الشعاب المرجانية، ومن ناحية أخرى، قد تكون وفرة الكائنات الحية الدقيقة الشائعة التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي علامة إيجابية.

اقرأ أيضاً: حلقة هائلة من ابيضاض المرجان تُهدّد 850 مليون شخص

وقالت ساليرنو: “تتزايد فائدة استخدام الميكروبات كمؤشرات قيّمة مع تنامي فهمنا لأدوارها في الحفاظ على الصحة ووظائف النظام البيئي أو زعزعتها”. وأضافت: “أعتقد أن لدينا العلم والتكنولوجيا المتاحة لاتباع نهج أكثر دقة في الحفاظ على الشعاب المرجانية وإدارتها واتخاذ القرارات السياسية من خلال استخدام أدوات تشخيصية كهذه”.

ويمكن أخذ عينات المياه باستخدام مجموعة متنوعة من الأساليب، تتراوح في تكلفتها وتعقيدها التقني، مما يجعلها في متناول مختلف الجهات المعنية، وبالمثل، يمكن فحص الكائنات الدقيقة بطرق مختلفة، تتراوح في تعقيدها وتكلفتها، بدءاً من استخدام مجهر فلوري مركب، وصولاً إلى استخراج الحمض النووي الريبوزي (DNA) والحمض النووي الريبوزي (RNA) للحصول على بيانات أكثر تفصيلاً.

وتدعو ساليرنو وأبريل في الورقة البحثية أيضاً إلى توحيد أساليب العمل، والتنسيق بين العلماء والمنظمات لضمان نجاح برنامج مراقبة واسع النطاق. كما يقدمان توصيات بشأن “أين” و”متى” يتم أخذ عينات من مواقع الشعاب المرجانية بناءً على الدراسات والتجارب السابقة.

وقالت أبريل: “نظراً لتدهور الشعاب المرجانية والاهتمام المتزايد بالتدخلات مثل ترميم أو إعادة بناء الشعاب المرجانية، فمن المهم توفير جميع الأدوات ذات الصلة للمساعدة في استعادة وإدارة وحفظ النظم البيئية للشعاب المرجانية”.

وشهد العامان الماضيان بعضاً من أسوأ حالات ابيضاض المرجان المسجلة على الإطلاق، وذلك عندما تطرد المرجان طحالبها المجهرية نتيجةً للإجهاد الحراري وعوامل بيئية أخرى، ومع استمرار امتصاص المحيط للحرارة الزائدة الناتجة عن تفاقم تغير المناخ، فإن مستقبل العديد من النظم البيئية للشعاب المرجانية في خطر.