كيف يحول تغير المناخ ميكروبات المحيطات إلى مصدر للتلوث الكربوني؟ (حوار)
توصل بحث جديد، إلى أن ارتفاع درجة حرارة المناخ يمكن أن يقلب الميكروبات مختلطة التغذية من مصارف للكربون إلى بواعث له.
توصل بحث جديد نشرته مجلة "علم البيئة الوظيفية"، إلى أن ارتفاع درجة حرارة المناخ يمكن أن يقلب الميكروبات مختلطة التغذية الوفيرة على مستوى العالم من مصارف للكربون إلى بواعث له، مما قد يؤدي إلى إحداث نقاط تحول في تغير المناخ.
والميكروبات مختلطة التغذية هي كائنات حية يمكنها التبديل بين التمثيل الضوئي مثل النباتات (امتصاص ثاني أكسيد الكربون) وتناول الطعام مثل الحيوانات (إطلاق ثاني أكسيد الكربون).
ومن خلال تطوير محاكاة حاسوبية، وجد باحثون في جامعة ديوك وجامعة كاليفورنيا بأمريكا، أنه في ظل ظروف الاحتباس الحراري، تتحول الميكروبات ذات التغذية المختلطة من كونها أحواضا للكربون إلى بواعث له، فكيف يحدث ذلك.. وما أهمية هذا الاكتشاف؟ هذه الأسئلة وغيرها يجيب عليها دانيال ويتشينسكي، الباحث في علم الأحياء بكلية ترينيتي للفنون والعلوم بجامعة ديوك الأمريكية، والباحث الرئيسي بالدراسة، في مقابلة خاصة مع بوابة "العين الإخبارية".
بداية: ما الذي دفعكم لدراسة تأثير تغيرات المناخ على الميكروبات مختلطة التغذية؟
هذه الميكروبات مختلطة التغذية توجد بكثرة على مستوى العالم، وتوجد بشكل شائع في بيئات المياه العذبة والبحرية، ويقدر أنها تشكل غالبية العوالق البحرية، ومن ثم فإن دراسة سلوكها مع ارتفاع درجة حرارة المناخ في غاية الأهمية، لدراسة استجابات النظام البيئي لتغير المناخ.
ونظرًا لأنه يمكنها التقاط ثاني أكسيد الكربون وانبعاثه، فهي تشبه"المفاتيح" التي يمكن أن تساعد في تقليل تغير المناخ أو تفاقمه، وهذه الأخطاء صغيرة، لكن تأثيرها يمكن أن يزداد بالفعل، ونحن بحاجة إلى نماذج مثل هذه لفهم كيفية القيام بذلك.
وماذا يعني أن الاحترار يحولها من أحواض للكربون إلى بواعث له؟
هذا يعني أنه مع ارتفاع درجات الحرارة، يمكن لهذه المجتمعات الميكروبية الوفيرة للغاية أن تتغير من تأثير التبريد الصافي على الكوكب إلى تأثير الاحترار الصافي، وبالتالي، يمكن أن تزيد من تسريع الاحترار.
وكيف تم اكتشاف هذه الحقائق؟
قمنا بتطوير محاكاة حاسوبية تم تصميمها لاكتشاف كيف تكتسب الميكروبات ذاتية التغذية المختلطة، الطاقة استجابة للاحترار، وأجرينا عمليات محاكاة باستخدام درجات حرارة تبلغ 4 درجات، من 19 إلى 23 درجة مئوية، ومن المرجح أن ترتفع درجات الحرارة العالمية بمقدار 1.5 درجة مئوية فوق مستويات ما قبل العصر الصناعي خلال السنوات الخمس المقبلة، وهي في طريقها لكسر درجتين إلى أربع درجات قبل نهاية هذا القرن.
وهل المحاكاة الحاسوبية كافية للخروج بنتائج دقيقة؟
المحاكاة الحاسوبية المستخدمة في الدراسة تعتمد على أدلة تجريبية محدودة للتحقيق في آثار الاحترار على المجتمعات الميكروبية، وعلى الرغم من أن هذه المحاكاة هي أدوات قوية، إلا أنه يجب اختبار النتائج النظرية بشكل تجريبي في نهاية المطاف، ونحن ندعو بشدة لمزيد من الاختبارات التجريبية والرصدية لنتائجنا، لتحسين فهمنا الأوسع لما يحدث على عمليات الغلاف الجوي للأرض.
وما هو وجه الاستفادة المباشرة من هذه الدراسات؟
هو أنه قبل أن تتحول مجتمعات الميكروبات ذات التغذية المختلطة إلى انبعاث ثاني أكسيد الكربون ، تبدأ وفرتها في التقلب بشكل كبير، ويمكن اكتشاف هذه التغييرات في الطبيعة من خلال مراقبة وفرة الميكروبات ذاتية التغذية المختلطة، وهذا يعني أن هذه الميكروبات يمكن أن تعمل كإشارات إنذار مبكر لنقاط تحول تغير المناخ، وبالتالي تكون مؤشرات مبكرة للآثار الكارثية للتغير المناخي السريع.
